Un grupo de científicos de la Universidad de Colorado State ha descubierto un compuesto natural llamado disulfuro de molibdeno que puede mejorar el rendimiento del silicio utilizado en la producción de paneles solares. Este material es comúnmente encontrado en la naturaleza.
En el actual panorama energético, en el que se busca satisfacer la demanda con fuentes renovables, las tecnologías solares se están afianzando.
Estas tecnologías aprovechan celdas fotovoltaicas para transformar la luz solar en energía eléctrica o combustible almacenable. Pero, aunque los paneles solares de silicio, un material semiconductor común, son los más utilizados y conocidos, su tecnología tiene limitaciones.
Una de las más importantes es que no puede evitar perder casi la mitad de la energía recolectada en forma de calor disipado. Por este motivo, investigadores de la Universidad de Colorado State están trabajando en nuevas alternativas para mejorar la eficiencia de la energía solar y ofrecer más opciones a la industria.
La molibdenita pueda sustituir al silicio
La molibdenita es un mineral compuesto por disulfuro de molibdeno, el cual es utilizado en la producción de aleaciones de acero, pero también en la fabricación de circuitos electrónicos y láminas delgadas, así como en lubricantes y aditivos para aceites de motor.
Los químicos de la Universidad de Colorado State lo conocen bien y han encontrado una nueva manera de fabricar células solares utilizando disulfuro de molibdeno en lugar de silicio.
Para llegar a dicha conclusión, realizaron diversos experimentos con este material que se encuentra en la naturaleza, utilizando técnicas fotoelectroquímicas y espectroscópicas. Su objetivo fue demostrar que las películas extremadamente delgadas de disulfuro de molibdeno tienen características portadoras de carga muy destacadas.
La estudiante de doctorado Rachelle Austin y el investigador posdoctoral Yusef Farah lideraron unos experimentos en los que la colaboración de los profesores asociados Justin Sambur y Amber Krummel del Departamento de Química de la universidad.
La experiencia de Sambur en conversión de energía solar y la experiencia de Krummel en espectroscopia láser ultrarrápida se combinaron para entender la estructura y el comportamiento de los diferentes materiales.
Sulfuro de molibdeno
El sulfuro de molibdeno, incluso con un espesor de solo tres átomos, tiene una capacidad de absorción de luz prometedora, lo que lo convierte en un material alternativo interesante para la energía solar.
Para medir los estados de energía secuenciales de electrones individuales cuando se excitan con un pulso láser, el equipo utilizó un espectrómetro ultrarrápido de absorción transitoria de bomba de sonda de última generación.
Y, tras hacerlo, descubrieron que la estructura cristalina del material le permite extraer y explotar la energía de los llamados portadores calientes, que son electrones altamente energéticos que se excitan brevemente cuando se golpean con suficiente energía visible.
El hecho de que se produzca una eficiente conversión de la energía de los portadores calientes en fotocorriente, en lugar de disiparse como calor, es lo que hace que el material sea importante. Esto ha llevado a los investigadores a buscar formas de fabricar células solares con sulfuro de molibdeno en lugar de silicio, lo que podría mejorar significativamente las tecnologías solares en el futuro.
Según el equipo de investigación que logró este hallazgo, los resultados proporcionan una oportunidad para que los científicos e ingenieros exploren nuevas posibilidades para las tecnologías de energía solar del mañana.
Fuente | Motor.es
