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Energía fotovoltaica cuántica, investigación


Energía fotovoltaica cuántica: lecélulas solares de punto cuánticorepresentan un sector de investigación emergente en el campo defotovoltaica. Esta tecnología tiene como objetivo emplear ipuntos cuánticoscomo material fotovoltaico para reemplazar las materias primas actualmente utilizadas como el silicio y CIGS (característico de la fotovoltaica de película delgada) o eltelururo de cadmio.

Energía fotovoltaica cuántica, el principio básico
En la fotovoltaica cuántica, la conversión de la radiación luminosa en energía se produce mediante semiconductores del orden del nanómetro (una milmillonésima parte de un metro), conocidos como puntos cuánticos en solución coloidal.

Investigaciones sobrefotovoltaica cuánticase centran en la llamada "banda prohibida": esta tecnología utiliza ipuntos cuánticossintonizable en una amplia gama de niveles de energía que cambian el tamaño del punto cuántico. Enfotovoltaicaconvencional, elbanda prohibidaya está prefijado por los materiales utilizados en elfotovoltaica cuánticael habla cambia. La banda prohibida hace quepuntos cuánticosatractivo para la creación de nuevosCeldas fotovoltaicasmultiunión, es decir, que explotan un amplio "rango de niveles de energía" para poder extraer una mayor cantidad de electricidad del espectro de radiación lumínica del sol.

Los primeros modelos defotovoltaica cuánticase han producido con procesos de epitaxia muy costosos, actualmente se han desarrollado modelos de fabricación más económicos que explotan la denominada “química húmeda”. Estos métodos experimentales tienen como objetivo la síntesis de puntos cuánticos utilizando la química húmeda de puntos cuánticos coloidales para tener la posibilidad de producir puntos cuánticos en forma de solución.

Llegamos a hablar de células solares coloidales(CQD,puntos cuánticos coloidales), que ostenta el récord deeficiencia para fotovoltaicapuntos cuánticos.

A pesar del gran potencial de lafotovoltaica cuántica, actualmente, considerando los más avanzadoscélulas solares coloidales, la eficiencia es solo del 5,1%, muy baja si consideramos que la desilicioel crudo comercial es alrededor del 17%. En teoría, la eficiencia delfotovoltaica cuánticapodría alcanzar o incluso superar el 60%, por lo que se necesitan nuevos ensayos.

Los problemas a superar son varios, entre ellos mencionamos el exceso de calor producido en los puntos cuánticos. Uno de los factores clave en el funcionamiento del fotovoltaica cuánticaes el aislamiento natural de los puntos cuánticos del material circundante, un arma de doble filo ya que esta característica hará que rechace una gran cantidad de fotones que se reflejarán desde la propia interfaz celular.



Vídeo: ENGAÑOS EN LA FOTOVOLTAICA (Diciembre 2021).