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Referencia: Science Daily.com, 5 de diciembre 2014
"New technique offers spray-on solar power"

Muy pronto, la alimentación de la tableta podría ser tan simple como envolverla en un film de plástico. Los científicos acaban de inventar una nueva forma de rociar las células solares de superficies flexibles utilizando minúsculos materiales sensibles a la luz conocidos como puntos cuánticos coloidales (CQD, colloidal quantum dots), un gran paso hacia la fácil fabricación de células solares  rociadas con espray, baratas de fabricar.

Illan Kramer
"Mi sueño es que un día vengan a tu casa dos técnicos con sus mochilas ‘Cazafantasmas’ y rocíe su techo", decía Illan Kramer., becario postdoctoral en The Edward S. Rogers Sr. Department of Electrical & Computer Engineering at the University of Toronto and IBM Canada's Research and Development Centre.

Los CQD de sensibilidad solar se imprimen en una película flexible que podría utilizarse para cubrir todo tipo de superficies de formas irregulares, desde muebles de patio hasta las alas de un avión. Una superficie del tamaño del techo de tu coche envuelto con una película de CQD produciría energía suficiente para alimentar tres bombillas de 100 vatios ó 24 fluorescentes.

Él llama a su sistema sprayLD, debido al proceso de fabricación llamado ALD, una abreviatura para la deposición de capas atómicas, en las cuales los materiales son depositados simultáneamente sobre una superficie con un átomo de grosor.

Hasta ahora, sólo era posible incorporar los CQD sensibles a la luz en las superficies, mediante un proceso por lotes, un ineficiente enfoque de cadena de montaje, lento y caro, para el revestimiento químico. El SprayLD bombardea un líquido que contiene CQD directamente sobre las superficies flexibles, como puede ser una película o plástico, es como imprimir un periódico mediante la aplicación de tinta sobre un rollo de papel. Este método de recubrimiento rollo a rollo permite incorporar células solares en los procesos de fabricación existentes de manera mucho más simple. En dos recientes estudios en los journals Advanced Materials y Applied Physics Letters Letters, Kramer demostró que el método sprayLD puede ser utilizado en materiales flexibles sin ninguna pérdida importante en cuanto a la eficiencia de la célula solar.

Kramer construyó su dispositivo sprayLD usando partes que son fácilmente disponibles y bastante asequibles, se hizo de una boquilla de pulverización utilizada en las fábricas para enfriar el acero con una fina niebla de agua, y unos pinceles reguladores de aire en una tienda de arte.

"Esto es algo que se puede construir casi de manera casera, que es básicamente cómo lo hicimos", señaló Kramer. "Pensamos en esto como una solución sin compromiso para cambiar del procesamiento por lotes al de rollo a rollo."

"A medida que la tecnología solar de punto cuántico avanza rápidamente en su rendimiento, es importante para determinar la forma de escalarlo, y hacer manufacturables este nuevo tipo de tecnologías solares", dijo el profesor Ted Sargent (ECE), vicedecano e investigador en la Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería en la Universidad de Toronto. "Nos quedamos encantados cuando este proceso de recubrimiento por pulverización, tan atractivamente manufacturable, llevó a su vez a los dispositivos a un rendimiento superior mostrrando un mejor control y pureza."

En un tercer estudio en la journal ACS Nano, Kramer y sus colegas usaron el supercomputador BlueGeneQ de IBM, para modelar cómo y por qué desempeñan tan bien su tarea los rociados CQD, y en algunos casos, mejor que sus homólogos procesados por lotes. Este trabajo fue financiado por IBM Canada Research and Development Centre, and by King Abdullah University of Science and Technology.


-Fuente: University of Toronto Faculty of Applied Science & Engineering.
-Publicaciones, journals:
. Illan J. Kramer, James C. Minor, Gabriel Moreno-Bautista, Lisa Rollny, Pongsakorn Kanjanaboos, Damir Kopilovic, Susanna M. Thon, Graham H. Carey, Kang Wei Chou, David Zhitomirsky, Aram Amassian, Edward H. Sargent. Efficient Spray-Coated Colloidal Quantum Dot Solar Cells. Advanced Materials, 2014; DOI: 10.1002/adma.201403281 .
. Illan J. Kramer, Gabriel Moreno-Bautista, James C. Minor, Damir Kopilovic, Edward H. Sargent. Colloidal quantum dot solar cells on curved and flexible substrates. Applied Physics Letters, 2014; 105 (16): 163902 DOI: 10.1063/1.4898635 .
. Graham H. Carey, Illan J. Kramer, Pongsakorn Kanjanaboos, Gabriel Moreno-Bautista, Oleksandr Voznyy, Lisa Rollny, Joel A. Tang, Sjoerd Hoogland, Edward H. Sargent. Electronically Active Impurities in Colloidal Quantum Dot Solids. ACS Nano, 2014; 8 (11): 11763 DOI: 10.1021/nn505343e .
-Imagen: Illan Kramer. Crédito: Universidad de Toronto Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería.
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