solar fotovoltaica, pronto células cielo del arco iris 30 por ciento de rendimiento?


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La energía fotovoltaica es muy lejos de ser rentable ahora, sólo una política subventionniste da la ilusión de que es. El potencial de corrección sobre todo en términos de eficiencia energética es importante. Un ejemplo de la búsqueda de la investigación para mejorar esta prueba ... pero a qué precio?

"En la Universidad de Notre Dame, Indiana, un grupo de investigadores dirigido por el Dr. Prashant V. Kamat ha desarrollado células fotovoltaicas combinando semiconductores de diferentes tamaños y nanotubos de TiO2 en lugar de semiconductores de uso convencional. , haciéndolos mucho más efectivos. El estudio, financiado por la Oficina de Ciencias Básicas de la Energía del Departamento de Energía, se publica en el Diario de la Sociedad Química Americana.

Los científicos usan estos puntos cuánticos de seleniuro de cadmio (CdSe) semiconductores en lugar de otros materiales, ya que tienen la ventaja única de absorber determinadas longitudes de onda de la luz, dependiendo de su tamaño: los puntos cuánticos más pequeños del go absorber longitudes de onda más cortas, el mayor absorberá más tiempo. Mediante la combinación de varios tipos de puntos cuánticos CdSe, por lo que los investigadores pueden crear células sensibles que absorben más luz de espectro y son por lo tanto más eficaz. El equipo dispuesto estos puntos cuánticos modelo ordenado en la superficie de una película de nanómetros de espesor, y lo han incorporado en los nanotubos de dióxido de titanio (TiO2). Los puntos cuánticos absorben fotones y generan electrones que son transportados por los nanotubos y recaudados por un electrodo, produciendo de este modo la fotocorriente.

Además de la absorción de longitudes de onda particulares, los investigadores notaron que el tamaño de los puntos cuánticos influye en el rendimiento, al experimentar con cuatro tipos de estas nanopartículas (entre 2,3 y 3,7 nm de diámetro, presentan) picos de absorción en longitudes de onda entre 505 y 580 nm). Los puntos cuánticos más pequeños pueden convertir fotones más rápido a electrones, mientras que los más grandes absorben un mayor porcentaje de fotones. Los puntos cuánticos de 3nm en diámetro ofrecen el mejor compromiso. Después del desarrollo de la primera célula fotovoltaica compuesta de diferentes tipos de puntos cuánticos, los investigadores planean los próximos pasos de su investigación para crear células "arco iris", mediante la superposición de capas de puntos cuánticos de acuerdo con su tamaño: en la capa exterior, las más pequeñas absorben el azul, y la luz roja (longitud de onda más larga) pasa a través de esta capa para alcanzar la capa interna compuesta por los puntos cuánticos más grandes que absorben el rojo, creando así un gradiente de Absorción 'Rainbow', mientras que combina los efectos de la rápida conversión de pequeños puntos cuánticos y grandes tasas de absorción de puntos cuánticos más amplios.

Las celdas de silicio fotosensibles actuales tienen una eficiencia de 15 a 20%, el resto se pierde en calor. Kamat espera una mayor eficiencia con estos nuevos tipos de células fotovoltaicas "arcoiris", que fácilmente podrían superar el 30%. "

fuente: BE de Adit

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