{"id":2097,"date":"2020-10-17T12:07:51","date_gmt":"2020-10-17T17:07:51","guid":{"rendered":"http:\/\/einsteresante.com\/?p=2097"},"modified":"2020-10-17T12:09:26","modified_gmt":"2020-10-17T17:09:26","slug":"un-patron-simple-en-paneles-solares-aumenta-la-absorcion-de-luz-en-un-125-segun-un-estudio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2020\/10\/17\/un-patron-simple-en-paneles-solares-aumenta-la-absorcion-de-luz-en-un-125-segun-un-estudio\/","title":{"rendered":"Un patr\u00f3n simple en paneles solares aumenta la absorci\u00f3n de luz en un 125%, seg\u00fan un estudio"},"content":{"rendered":"\n

Los paneles solares ofrecen un gran potencial para alejar a m\u00e1s personas de la electricidad generada por la quema de carb\u00f3n, y una nueva innovaci\u00f3n ideada por cient\u00edficos representa m\u00e1s del doble de la cantidad de luz capturada por las c\u00e9lulas solares convencionales.<\/p>\n\n\n\n

En un nuevo estudio, un equipo de cient\u00edficos del Reino Unido, Portugal y Brasil descubri\u00f3 que grabar un patr\u00f3n poco profundo de l\u00edneas de rejilla en un dise\u00f1o de tablero de ajedrez en las c\u00e9lulas solares puede mejorar la corriente generada por el silicio cristalino (c-Si) hasta 125%.<\/p>\n\n\n\n

“Encontramos un truco simple para impulsar la absorci\u00f3n de c\u00e9lulas solares delgadas”, explica el investigador en energ\u00eda fotovoltaica Christian Schuster de la Universidad de York.<\/p>\n\n\n\n

“Nuestras investigaciones muestran que nuestra idea en realidad rivaliza con la mejora de la absorci\u00f3n de dise\u00f1os m\u00e1s sofisticados, al mismo tiempo que absorbe m\u00e1s luz en la profundidad del plano y menos luz cerca de la estructura de la superficie”.<\/p>\n\n\n\n

Hasta ahora, los intentos comparables que usaban dise\u00f1os de rejilla simples solo hab\u00edan producido ganancias marginales en la absorci\u00f3n de la luz solar, dice el equipo.<\/p>\n\n\n\n

Esto ha llevado a ajustes estructurales te\u00f3ricamente m\u00e1s complicados, sin mencionar todo tipo de dise\u00f1os alternativos basados \u200b\u200ben la energ\u00eda solar, incluidos los paneles antisolares, las algas recolectoras de luz y las c\u00e9lulas solares transparentes.<\/p>\n\n\n\n

Si bien cada descubrimiento es su propio avance leg\u00edtimo hacia un mundo menos dependiente (y en \u00faltima instancia, no) de los combustibles f\u00f3siles, Schuster y su equipo dicen que incluso ajustes muy simples a la tecnolog\u00eda de c\u00e9lulas solares existente podr\u00edan aumentar significativamente nuestra capacidad para obtener energ\u00eda del sol.<\/p>\n\n\n\n

En lugar de buscar nuevos dise\u00f1os estructurales basados \u200b\u200ben texturas naturales o algoritmos computacionales, los investigadores se centraron en identificar qu\u00e9 consideraciones te\u00f3ricas b\u00e1sicas permitir\u00edan un patr\u00f3n optimizado para la dispersi\u00f3n y difracci\u00f3n de la luz solar.<\/p>\n\n\n\n

Su objetivo era hacer que una c\u00e9lula solar absorbiera m\u00e1s energ\u00eda atrapando m\u00e1s luz solar, mientras se reflejaba menos lejos de s\u00ed misma.<\/p>\n\n\n\n

Su modelado sugiere que las l\u00edneas de rejilla, dispuestas en una estructura cuasialeatoria peri\u00f3dica simple optimizan el rendimiento de un “dominio fot\u00f3nico”: la regi\u00f3n dentro de una estructura fot\u00f3nica en la que un elemento difractivo b\u00e1sico se organiza peri\u00f3dicamente de forma unidimensional.<\/p>\n\n\n\n

En un experimento, el equipo simul\u00f3 el rendimiento de un dominio fot\u00f3nico con patr\u00f3n de tablero de ajedrez, hecho de una losa de silicio cristalino de solo 1 micr\u00f3metro de espesor (varias veces m\u00e1s delgado que una hebra de tela de ara\u00f1a), y lo compar\u00f3 con otros tipos de dise\u00f1os de c\u00e9lulas solares. incluyendo una celda plana lisa, l\u00edneas de rejilla verticales, l\u00edneas cruzadas y otras.<\/p>\n\n\n\n

Los resultados sugirieron que el tablero de ajedrez con rotaciones aleatorias de sus unidades repetidas genera m\u00e1s corriente que cualquiera de las c\u00e9lulas de la competencia, y genera aproximadamente un 125% m\u00e1s que una c\u00e9lula solar convencional sin un dise\u00f1o de l\u00ednea de rejilla.<\/p>\n\n\n\n

\"Checkerboard<\/figure>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, debido a su simplicidad inherente, el equipo dice que el dise\u00f1o de tablero de ajedrez podr\u00eda ser m\u00e1s f\u00e1cil de fabricar a escala industrial y tambi\u00e9n m\u00e1s robusto que otros patrones de c\u00e9lulas solares nanoestructuradas m\u00e1s complejos.<\/p>\n\n\n\n

“Nuestra regla de dise\u00f1o cumple con todos los aspectos relevantes de la captura de luz para las c\u00e9lulas solares, despejando el camino para estructuras difractivas simples, pr\u00e1cticas y, sin embargo, sobresalientes, con un impacto potencial m\u00e1s all\u00e1 de las aplicaciones fot\u00f3nicas”, dice Schuster.<\/p>\n\n\n\n

“Este dise\u00f1o ofrece potencial para integrar a\u00fan m\u00e1s las c\u00e9lulas solares en materiales m\u00e1s delgados y flexibles y, por lo tanto, crear m\u00e1s oportunidades para utilizar la energ\u00eda solar en m\u00e1s productos”.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores reconocen que sus resultados modelados podr\u00edan resultar algo menos impresionantes en el mundo real, una vez que se implementen las medidas de fabricaci\u00f3n, dependiendo de ciertos materiales utilizados para fabricar y encapsular las c\u00e9lulas. Cambiar la profundidad de grabado o el tama\u00f1o de las losas tambi\u00e9n tendr\u00eda un efecto.<\/p>\n\n\n\n

\"getImage<\/figure>\n\n\n\n

A\u00fan as\u00ed, el equipo dice que los principios de dise\u00f1o que han se\u00f1alado aqu\u00ed podr\u00edan generar impactos positivos en los dise\u00f1os de c\u00e9lulas solares, y tambi\u00e9n en \u00e1reas relacionadas que tambi\u00e9n dependen de funciones f\u00edsicas disruptivas similares a la difracci\u00f3n de luz, como escudos de ruido ac\u00fastico, paneles cortavientos. , superficies antideslizantes y m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n

Adem\u00e1s, al fabricar c\u00e9lulas solares tan delgadas con un dise\u00f1o de tablero de ajedrez, la rentabilidad de los recursos utilizados para la fabricaci\u00f3n de c\u00e9lulas podr\u00eda multiplicarse por 10, piensa el equipo.<\/p>\n\n\n\n

“En principio, desplegar\u00edamos 10 veces m\u00e1s energ\u00eda solar con la misma cantidad de material absorbente”, dice Schuster.<\/p>\n\n\n\n

“Las c\u00e9lulas solares diez veces m\u00e1s delgadas podr\u00edan permitir una r\u00e1pida expansi\u00f3n de la energ\u00eda fotovoltaica, aumentar la producci\u00f3n de electricidad solar y reducir en gran medida nuestra huella de carbono”.<\/p>\n\n\n\n

Este art\u00edculo es una traducci\u00f3n de otro publicado en\u00a0Science Alert<\/a>. Puedes leer el texto original haciendo clic\u00a0aqu\u00ed<\/a>.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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