En busca de células solares más eficientes
La UC obtiene una ayuda de investigación de la Fundación Iberdrola para desarrollar un proyecto en el Grupo de Óptica.
La investigadora predoctoral de la Universidad de Cantabria (UC) Ángela Barreda Gómez ha conseguido una ayuda a la investigación de la
Fundación Iberdrola España de la convocatoria 2015-2016, cuyo investigador responsable es el profesor Fernando Moreno.
Se trata de una cuantía de 20.000 euros que la estudiante de doctorado destinará a desarrollar el próximo curso académico el proyecto "Mejora de la eficiencia energética de células solares mediante el uso de estructuras dieléctricas de tamaño nanométrico", supervisada por el mismo Fernando Moreno del Grupo de Óptica (Departamento de Física Aplicada de la UC) como director de la investigación.
El uso de la nanotecnología para incrementar la eficiencia del efecto fotovoltáico en superficies ha dado lugar a nuevas configuraciones de células solares. La adición de nanopartículas metálicas en la superficie fotosensible permite acoplar mejor la energía que transporta la luz solar. Ello fundamentalmente se debe a la generación de intensos campos electromagnéticos en el entorno de las nanopartículas debido a la generación de lo que técnicamente se conoce como "plasmones localizados". Éstos no son otra cosa que oscilaciones colectivas del plasma electrónico del metal a la frecuencia de la radiación incidente, del orden de 1014 ciclos/seg. El problema inherente a los metales es que tienen importantes pérdidas por efecto resistivo (efecto Joule).
El objetivo de este proyecto consiste en proponer una alternativa para evitar esas pérdidas, usando nanopartículas dieléctricas en vez de metálicas. Aquéllas, a su vez, si presentan alto índice de refracción (del orden de 4), como sucede con el Silicio y otros semiconductores en el rango infrarrojo, tienen la propiedad de redirigir la radiación excitadora (la solar en nuestro caso) en direcciones fundamentales como preferentemente hacia adelante o hacia atrás. El primer caso resulta especialmente atractivo para tratar de optimizar todavía mejor el acople de la radiación solar incidente con la superficie fotosensible.
El trabajo consiste en estudiar este tipo de nanopartículas, su geometría y cómo se acopla la radiación excitadora a la superficie donde reposan con el fin de proponer configuraciones óptimas. Es de destacar que el grupo que avala a Ángela Barreda lleva trabajando en estos temas desde hace varios años y que fruto de este trabajo, financiado en parte por el Plan Nacional de Investigación y con la colaboración del Instituto Fresnel de Marsella (Francia), ha publicado varios artículos en revistas como Nature Communications y Scientific Reports.
Las
ayudas a la investigación en Energía y Medio Ambiente de la Fundación Iberdrola buscan promover la investigación en aquellas áreas vinculadas con la sostenibilidad energética y medioambiental. En esta nueva convocatoria, la entidad tiene previsto apoyar hasta 20 proyectos que se desarrollen en centros de investigación o universidades que estén ubicados en España.
Foto: La investigadora predoctoral de la Universidad de Cantabria, Ángela Barreda Gómez.
