Encuentran materiales para hacer celdas solares más eficientes y menos costosas

La Secretaría de Energía (SENER) asegura que un consumo adecuado y asequible de energía es indispensable para el desarrollo económico y social de un país. Los cambios y formas de consumo actuales han obligado a las autoridades y científicos a encontrar métodos más eficientes para generar energía, de tal forma que se cubran las necesidades de las personas. 

En nuestro país, el sector transporte, tanto de carga como de pasajeros, es el que más energía gasta. Claro que también lo hacen la industria manufacturera, la minera, la construcción y el suministro de energía eléctrica. Según datos de la SENER, en 2009, las plantas de servicios públicos de energía realizaron el 87 % de la generación de electricidad. El empleo de gas natural incrementó la eficiencia para generar energía eléctrica. 

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Si bien se ha dicho que hay la generación de electricidad en el país es mejor en estos días; lo cierto es que los métodos siguen siendo caros y contaminantes. Los beneficios no se reflejan tampoco en los bolsillos de quienes consumen. 

Estos dos aspecto han puesto en alerta a científicos. A través de investigaciones y del uso de otras energías más limpias y naturales, buscan producir electricidad suficiente para cubrir las necesidades de la industria y de las personas; y con el objetivo de dañar menos al medio ambiente. 

El Inventario Nacional de Energía Renovables reporta que en 2015 sólo un 17.7% de la generación de energía eléctrica se hacía con fuentes renovables. De ese total, la hidráulica era la principal fuente, seguida de la eólica. 

La energía solar es la alternativa

Aunque en el registro de energía renovables en nuestro país no hace hincapié en el uso de energía solar para atender la demanda energética; los científicos saben que puede ser una excelente generadora de electricidad a través de celdas fotovoltaicas. 

Las celdas fotovoltaicas captan la luz y la convierten en electricidad. Su gran ventaja es que no producen contaminantes y pueden ser utilizadas en cualquier sitio donde los rayos del Sol lleguen. 

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En México  se han hecho investigaciones para crear celdas más eficientes. Desde celdas que se usan para cargar teléfonos celulares, pasando por celdas solares en automóviles, hasta su uso a gran escala. El objetivo es producir estos dispositivos en territorio nacional, y, al mismo tiempo, aprovechar los conocimientos generados al respecto por otras naciones desde la mitad del siglo XX.

En día pasados, se dio a conocer una investigación publicada en el Physical Review Letters. Bernardo Mendoza Santoyo, investigador titular del Centro de Investigaciones en Óptica, de los centros públicos de investigación del Conacyt, participó en ese estudio junto a un grupo de investigadores internacionales para encontrar materiales novedosos capaces de absorber la luz solar y producir corrientes eléctricas más grandes. 

Efectos fotovoltaicos

En la investigación se realizaron cálculos teóricos de efectos relacionados con la absorción de luz. Al comparar los datos de los materiales, se encontró que la capa del calcogenuro de monosulfuro de germanio (GeS) —de sólo 2.6 Angstroms de espesor—, produce mayor corriente eléctrica y similar a la de las celdas hechas con silicio. 

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La finalidad de encontrar otros materiales absorbentes es contar con dispositivos más eficientes y menos costosos. En la actualidad, las celdas comerciales se hacen con silicio; absorben entre 17 y 20 por cierto de rayos solares. Las de más alta calidad, como las utilizadas en los satélites de la Estación Espacial Internacional, absorben hasta el 80 % de luz, pero son muy caras y complicadas de producir. 

Con el calcogenuro, los científicos hicieron un material bidimensional compuesto por dos átomos; e hicieron cálculos teóricos. El siguiente paso es construir celdas fotovoltaicas con ese material para confirmar la precisión de sus predicciones, las cuales se basaron en la mecánica cuántica. 

Si se lograra producir la energía eléctrica por medio de la energía solar en todos los sectores, se dejarían de quemar hidrocarburos y, por ende, no se contaminaría a la atmósfera por esta actividad. 

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