Uso de nanopartículas para la fabricación de paneles solares más eficientes

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Los investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley han desarrollado una forma de usar nanopartículas recubiertas de colorantes orgánicos especiales para aprovechar la luz infrarroja, lo que podría permitir a las células solares ampliar el espectro y ser más eficientes.

Generalmente para capturar la mayor cantidad de energía posible del Sol, se necesita mejorar la eficiencia de las células solares. Y en su mayoría las tecnologías sólo captan la luz visible, lo que significa que el resto del espectro se desperdicia. Bajo esta razón nace la iniciativa de investigar cómo lograr la captación total del espectro solar. Para lo cual, los científicos del Berkeley Lab afirman haber conseguido tal proceso.

Se trata de unas partículas conocidas como nanopartículas de conversión ascendente (UCNPs), contienen iones metálicos como el iterbio que absorbe la luz infrarroja y el erbio que recibe y la devuelve como luz verde visible. Además descubrieron que si recubrían con un tinte orgánico las nanopartículas aumentaba su eficiencia. El problema era que se degradaban rápidamente al exponerlos a la luz.

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Investigaciones

Continuando con la investigación lograron establecer este último proceso a través de los lantánidos en las partículas, provocando que los tintes entren en un estado en el que pueden unir varios fotones en un único fotón de luz visible, transfiriendo la energía de los lantánidos de manera más eficiente. Actuando como concentradores de luz.

Los colorantes actúan como concentradores solares a escala molecular, canalizando la energía de los fotones del infrarrojo cercano a las nanopartículas“, dice P. James Schuck, coautor principal del estudio.