El Instituto de Ciencia de los Materiales de la Universitat de València (UV) participa, junto a otros 3 socios europeos, en un proyecto destinado a optimizar la eficiencia energética de las células solares.
El objetivo del proyecto Nano-LICHT es diseñar nuevas arquitecturas a escala nanométrica capaces de mimetizar los procesos por los que los organismos fotosintéticos colectan la luz del sol y la convierten en otras formas más útiles de energía.
El nuevo “nanoobjeto” que proponen consiste en los llamados nanohilos coaxiales, o barras a escala nanométrica que absorben mayor cantidad de luz que una superficie plana porque se aprovechan los laterales de la estructura. “Los nanohilos conseguidos hasta la fecha muestran unas excelentes propiedades de fotoluminiscencia en el infrarrojo cercano. Estamos en el camino de la demostración de una célula solar basada en un único nanohilo”, explica Andrés Cantarero, investigador principal y director del Instituto de Ciencia de los Materiales. Si tenemos en cuenta que un nanómetro (nm) equivale a la millonésima parte de un milímetro, el tamaño de los hilos que manejan es de 50 nm de diámetro por 500 nm de longitud.
Se pretende que la eficiencia de conversión de la energía solar de esos hilos microscópicos alcance el 40%, cuando actualmente las células fotovoltaicas comercialmente disponibles fabricadas de silicio no superan el 12% de eficiencia. “El silicio, material inorgánico, por sí solo absorbe una limitada cantidad de energía solar. Por tanto, estamos estudiando añadir un colorante orgánico (que contiene carbono) para mejorar la capacidad de absorción. En este caso hablamos de células solares híbridas”, comenta el investigador.
La segunda aproximación con la que trabajan en la UV para multiplicar la cantidad de luz captada consiste en combinar en una célula solar varios semiconductores con diferente ancho de banda en forma de nanohilo coaxial. Estos materiales de naturaleza inorgánica actúan como conductores de electricidad o como aislantes dependiendo de ciertas condiciones.
En conclusión, resume el investigador, “El objetivo es la utilización de nanoestructuras semiconductoras e híbridas para la fabricación de células solares de tercera generación”.
Andrés Cantarero trabaja junto a Núria Garro y Mauricio de Lima en esta investigación. El Consorcio está formado además por la Universidad de Göttingen (Alemania), la Universidad Hebrea de Jerusalén (Israel) y la Universidad de Torino (Italia) que lidera el estudio.
El proyecto arrancó en 2007 gracias a la financiación europea (Convocatoria NanoScience ERA) y el impulso de NanoSci-ERA Network, un consorcio formado por 17 agencias nacionales de investigación procedentes de 12 países del Espacio Europeo de I+D (ERA en sus siglas en inglés). El objetivo de dicho consorcio es la coordinación de políticas nacionales en el ámbito de la investigación básica a escala nanométrica. Fue lanzada en 2005 dentro del VI Programa Marco de la Unión Europea. La convocatoria fue muy competitiva y hay solamente 3 proyectos financiados en España.
Como parte del proyecto, la Fundación Universidad-Empresa de la UV, ADEIT, acogió recientemente un seminario sobre materiales híbridos nanoestructurados para aplicaciones fotovoltaicas. El seminario tuvo lugar a mediados de marzo y reunió a 70 participantes, entre estudiantes de doctorado, estudiantes universitarios y licenciados interesados en este campo. Se estudiaron los recientes avances en el área de la energía solar y las células solares; el crecimiento de nanoestructuras para aplicaciones fotovoltaicas; el transporte en nanoestructuras y la caracterización de células solares, entre otros temas. Andrés Cantarero mostró su satisfacción por el éxito del evento: “La escuela sobre células solares de tercera generación ha sido un éxito por el gran número de participantes, fundamentalmente de otros países europeos. Es un tema muy novedoso que atrae un gran interés”.
Además del propio Andrés Cantarero, intervinieron Juan Bisquert del Departamento de Física de la Universitat Jaume I, Eugenia Martínez del Institut Català d’Investigació Química de Tarragona, Joan Morante de la Universitat de Barcelona y otros expertos de Israel, Alemania, Estados Unidos, Suiza, Italia y Grecia.
Un equipo internacional de científicos, liderados desde el Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, ha creado el primer imán duro de espesor atómico. El avance tiene aplicaciones potenciales en dispositivos tecnológicos que requieren un campo magnético definido, como las memorias RAM de los ordenadores.
En la interfaz entre dos capas rotadas de titanato de bario, con solo unos pocos átomos de espesor, aparecen propiedades que podrían revolucionar la ciencia de los materiales ferroeléctricos y ser útiles en la electrónica e informática del futuro. Los detalles los publican en Nature investigadores de la Universidad Complutense de Madrid.
