Nueva célula fotovoltaica más eficiente patentada en Universidad de La Laguna

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La catedrática Elena Pastor, investigadora principal del Grupo de Ciencia de Superficies y Electrocatálisis de la Universidad de La Laguna, comparte autoría con Benito Anula Alameda, Gonzalo García y Olmedo Guillén, en la patente de una diseño de las células fotoeléctricas que mejora su eficiencia.

Este proyecto plantea un novedoso diseño en el que los “dedos colectores”, esenciales para la conducción eléctrica, son reemplazados por nanopartículas de metal distribuidas sobre la superficie de la placa, que son transparentes y permiten el paso de los rayos solares y, por tanto, favorecen el aprovechamiento de toda la superficie de silicio.

“Una célula fotovoltaica posee una base de silicio dopado que, al llegar los rayos de sol, absorbe los fotones de la luz y libera electrones que son conducidos a través de los denominados dedos colectores, metales que sirven para facilitar la conducción y que, visualmente, son las líneas brillantes visibles en la superficie de la placa. Esos dedos tapan una proporción considerable de la base de silicio, reduciendo así la superficie fotosensible”, explica Pastor.

“Este desarrollo viene de otro proyecto anterior, en el que preparamos unos nanodiscos de unos 4 o 5 nanómetros de diámetro y dos átomos de altura, una altura que los hace transparentes”, añade. En la patente se han aplicado nanopartículas de platino con esa altura atómica, pero podría utilizarse paladio, hierro, plata o cualquier otro metal.

“Además”, añade la investigadora, “resulta que estas nanopartículas, por interacción con la propia superficie, se ordenan solas en hileras, una propiedad las convierte en ideales para la conducción”. Ahora, la siguiente fase del proyecto sería investigar de qué metal son las nanopartículas idóneas, teniendo en cuenta sus propiedades, pero también su coste económico. “Aunque tengamos en cuenta que son nanopartículas y, por tanto, las cantidades necesarias de estos metales no son grandes”.

La otra patente está firmada por la propia Pastor y los investigadores Gabriel Ángel Planes, Gonzalo García y Jonathan Flórez, y se enmarca en el diseño de materiales nanométricos para su aplicación como catalizadores en pilas de combustible.

La novedad de esta patente no está en el pequeño formato de la pila (aproximadamente, el tamaño de una moneda) ni en el material empleado, denominado mesoporoso, fruto de una investigación anterior del grupo; lo está en el diseño del artefacto, con una disposición del material en capas que mejora su eficiencia energética.

Ambas patentes se han gestionado a través de la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación de la universidad (OTRI), la cual también se encargará de explorar el mercado en busca de empresas potencialmente interesadas en licenciar estas patentes para su aplicación.

Es una fase que no pueden asumir los investigadores y en la que es necesario contar con ayuda empresarial o, incluso, financiación de proyectos europeos, puesto que los costes para su puesta en marcha, especialmente en el caso de las placas solares, puede ser muy alto.