Nuevo Tratamiento De Baja Reflectividad Aumenta La Eficiencia De Las Células Fotovoltaicas

Mediante el uso de dos diferentes tipos de químicos para crear las características de grabado en las escalas de micrones y de nanómetros, los investigadores del Georgia Institute of Technology han desarrollado un tratamiento superficial que aumenta la absorción de la luz de las células solares fotovoltaicas de silicio de dos maneras complementarias.

El tratamiento de superficie que incrementa la absorción, tanto por la captura de luz en tres dimensiones las estructuras y haciendo que las superficies se auto limpien permite que la lluvia o el rocío quiten el polvo y la suciedad que puede acumularse en paneles fotovoltaicos. Esta característica se ha definido como súper hidrofóbica.

“Cuanto más luz solar entra en las células fotovoltaicas y menos se refleja, mayor puede ser la eficiencia”, dijo el CP Wong, Regents’ profesor de Georgia Tech en la Escuela de Ciencia de los Materiales e Ingeniería. “Nuestras simulaciones nos muestran que pueden aumentar la eficiencia final de las células de hasta dos por ciento con esta estructura de superficie”.

Apoyada por la National Science Foundation (NSF) y el Consejo Nacional de Energía Eléctrica de ensayo del Centro de Investigación y Aplicaciones (NEETRAC) en Georgia Tech, la investigación se describirá en la primavera del 2009 en el Encuentro Nacional de la American Chemical Society en Salt Lake City.

En el tratamiento de la superficie de silicio, los dos niveles de rugosidad – creado con escalas de micrones y nano, trabajan de la misma manera que la hoja de loto, reduciendo al mínimo el contacto entre el agua o el polvo y la superficie, señaló Wong.

“Cuando una gota de agua alcanza la superficie, que se encuentra en la parte superior de esta rugosidad de dos niveles y sólo el tres por ciento de ella está en contacto con el silicio”, explicó.

La combinación de una mayor absorción de la luz de la superficie y la capacidad de auto-limpieza, contribuye a mejorar la absorción de la luz del sol golpeando la superficie del silicio.

“Una superficie de silicio normal refleja mucho la luz que viene, pero al tener texturas, la reflexión se reduce a menos de cinco por ciento”, dijo Dennis Hess, profesor en el Georgia Tech y la Escuela de Química de Ingeniería Biomolecular.

Sin embargo, la aprobación del tratamiento de superficies súper hidrofóbicas dependerá en última instancia de su solidez a largo plazo y su costo.

“Porque las estructuras son tan pequeñas, que son bastante frágiles”, señaló Hess. ”
Estimaciones de costos a gran escala todavía no se han hecho, pero Hess dijo que el grabado no debe incrementar dramáticamente el costo.

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