Mejorando las células solares con la madera

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fibras de madera
Fibras de madera

Por difícil que resulte de creer, las placas solares no son todo lo «limpias y verdes» que deberían. Están hechas a partir de vidrio, plásticos, y metales que tienen un coste energético encubierto. Además incorporan sustancias contaminantes. Ahora unos científicos de la Universidad de Maryland, Universidad de Tecnología del Sur de China, y la Universidad de Nebraska, creen haber conseguido la forma de hacer que los paneles solares sean más ecológicos. Lo consiguieron con un nuevo tipo de papel hecho a partir de fibras de madera.

Las celdas solares funcionan mejor cuando están hechas con materiales de una alta transparencia óptica (favorece la transmisión de la luz). También con una alta turbidez óptica (aumenta la dispersión, y por tanto la absorción de la luz). Pero hasta ahora los materiales transparentes (90%) utilizados tenían un valor muy bajo de turbidez (menos del 20%).

El nuevo papel de madera tiene una transparencia del 96% y una turbidez del 60%, la más alta entre sustratos transparentes. Esto se ha conseguido porque se trata de un papel que tiene una estructura nanoporosa, en vez de microporosa (como la del papel convencional). La eliminación de los microporos se consiguió con un tratamiento llamado TEMPO, que debilita los enlaces de hidrógeno entre las microfibras de madera, provocando que éstas se hinchen, y colapsen en una estructura densa que contiene nanoporos.

El ensayo con las células solares se realizó recubriendo la losa de silicio con este nuevo papel, demostrándose que en este nuevo dispositivo aumentaba la eficiencia un 10%. Es un proceso de laminación muy sencillo de conseguir, y que se puede aplicar sobre celdas fotovoltaicas que ya están en funcionamiento. Aparte de las buenas propiedades ópticas de esta capa de papel, otra ventaja que tiene es que para su fabricación se requiere de menos energía y tiempo.

nuevo-papel-madera-transparente
(a) Diagrama esquemático de la estructura jerárquica de un árbol, en que cada estructura rompe hasta el nivel de las fibras elementales.
(b) Papel convencional con microfibras tiene estructura microporosa.
(c) El nuevo papel está hecho de fibras de madera TEMPO-oxidado para eliminar los microporos, de esa manera se mejora la transparencia y turbidez ópticas.

A partir de una noticia de Phys.org. Foto superior de Rpongsaj.


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