Puede ser que el sol sea la única fuente con suficiente capacidad para hacer que no seamos dependientes de combustibles fósiles. No obstante, atrapar la energía solar requiere capas siliconas que aumentan los costes hasta 10 veces el coste de la generación de energía tradicional. A través de la nanotecnología se está desarrollando un material fotovoltaico que se extiende como el plástico o como pintura. No solo se podrá integrar con otros materiales de la construcción, sino que ofrece la promesa de costes de producción baratos que permitirán que la energía solar se convierta en una alternativa barata y factible.
La tecnología fotovoltaica no es nueva, pero todavía existen obstáculos grandes que impiden su implementación en grande escala.
La célula solar más simple usa una sola juntura p-n planar. Los semiconductores pueden absorber la energía de un fotón incidente, elevando un electrón de la banda de valencia a la de conducción. Esto crea un par electrón-hueco o excitón. El campo eléctrico puesto por la diferencia de band gaps de los dos semiconductores lleva el electrón al tipo-n y hueco al tipo-p, de
modo que el flujo de electrones (y huecos, con cuales combinan después de pasar por el circuito) genera una corriente.
Hoy en día hay que escoger entre células que son caras o de bajo rendimiento. Las mejores células son hechas de junturas múltiples de diferentes semiconductores inorgánicos, sus band gaps afinados para absorber gran parte del espectro solar. Sin embargo, los procesos de purificación y fabricación requieren altas temperaturas y vacío, y varios pasos lithográficos1. Además, muchos de estos materiales son escasos. El resto del papel se enfocará en dos alternativas: células orgánicas mejoradas con nanotecnología (híbridas) y células nanocristalinas. Pero la nanotecnología se encuentra en todas partes de la investigación fotovoltaica.
La morfología superficial, técnicas de deposición y crecimiento de láminas, hasta los electrodos pueden ocupar física de la escala nano. Acá sólo se ve las aplicaciones en el interior de la célula, la región semiconductor.
La tecnología fotovoltaica no es nueva, pero todavía existen obstáculos grandes que impiden su implementación en grande escala.
La célula solar más simple usa una sola juntura p-n planar. Los semiconductores pueden absorber la energía de un fotón incidente, elevando un electrón de la banda de valencia a la de conducción. Esto crea un par electrón-hueco o excitón. El campo eléctrico puesto por la diferencia de band gaps de los dos semiconductores lleva el electrón al tipo-n y hueco al tipo-p, de
modo que el flujo de electrones (y huecos, con cuales combinan después de pasar por el circuito) genera una corriente.
Hoy en día hay que escoger entre células que son caras o de bajo rendimiento. Las mejores células son hechas de junturas múltiples de diferentes semiconductores inorgánicos, sus band gaps afinados para absorber gran parte del espectro solar. Sin embargo, los procesos de purificación y fabricación requieren altas temperaturas y vacío, y varios pasos lithográficos1. Además, muchos de estos materiales son escasos. El resto del papel se enfocará en dos alternativas: células orgánicas mejoradas con nanotecnología (híbridas) y células nanocristalinas. Pero la nanotecnología se encuentra en todas partes de la investigación fotovoltaica.
La morfología superficial, técnicas de deposición y crecimiento de láminas, hasta los electrodos pueden ocupar física de la escala nano. Acá sólo se ve las aplicaciones en el interior de la célula, la región semiconductor.
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