Aguacate y mora sirven para hacer páneles solares más eficientes

Manizales, 11 de febrero de 2017. Un prototipo para crear celdas solares sensibilizadas con colorantes de aguacate o mora busca producir electricidad mediante un proceso fotoelectro-químico, transformando energía lumínica en eléctrica.

Esta celda, que es semiflexible, liviana y transparente, está conformada por semiconductores de óxido de zinc (ZnO), a diferencia de los paneles solares que se consiguen actualmente en el mercado, que utilizan el silicio (Si) como material semiconductor.

La síntesis de ZnO a escala nanométrica (polvo) logra una eficiencia del 8 % en paneles o celdas solares, a un precio más favorable que las que existen hoy en el mercado.

La celda solar propuesta, muy similar a las comerciales, es amigable con el medioambiente y presenta mejores capacidades de absorción y emisión de energía.

Este es uno de los resultados de la investigación de Favio Nicolás Rosero Rodríguez –estudiante de la Maestría en Ciencias-Física de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Manizales–, liderada por Carlos Vargas Hernández, director del grupo de Propiedades Ópticas de los Materiales (POM).

La celda solar funciona cuando interactúan la sustancia colorante y el semiconductor permitiendo el flujo de electrones en el circuito eléctrico, con el cual se produce la energía”, detalló el investigador.

El estudiante de maestría escogió el óxido de zinc porque es fácil de adquirir, y además porque al sintetizarlo mejora sus propiedades mecánicas, físicas, químicas y eléctricas.

Síntesis de nanoalambres 

La importancia de este trabajo radica en el proceso de sintetizar nanoalambres por irradiación con microondas, a partir del óxido de zinc, y a su vez en diseñar un método que sea repetible en ciertas condiciones.

En este aspecto, el estudiante propuso dos métodos de síntesis: uno por procesos físicos asistidos con microondas, y el otro por procesos químicos, hidrotermal, buscando que el primero sea repetible y controlado. En el segundo se buscó asistir la parte química con irradiación de microondas, con el fin de reducir el tiempo y los gastos que conlleva, además de optimizar el proceso.

La síntesis realizada fue exitosa, ya que se logró estandarizar tiempo y cantidades resultantes de muestra, algo muy prometedor para la producción comercial del material sintetizado.

“Al comparar los dos procedimientos se concluyó que el proceso físico es el adecuado para los usos que se le quiere dar al material, ya que su estandarización conlleva un tiempo relativamente corto y la cantidad de material resultante es abundante en comparación con otros métodos”, aseveró Favio Nicolás.

El éxito del trabajo de grado radica en un proceso de síntesis rápido que brinda el material necesario para adecuar celdas solares que logren mayor eficiencia en el campo de energías renovables y además representa mayor economía para las personas y empresas hacia las que va dirigido el futuro producto.

Actualmente el material producido por el estudiante es utilizado en diferentes aplicaciones en las que el grupo POM está trabajando, tales como detección de ADN, mejoras en la calidad de hidroxiapatita y amplificación de señales en mediciones por espectroscopia raman y SERS.