Diversos grupos de científicos a nivel mundial y nacional trabajan en el diseño y desarrollo de celdas solares transparentes. Es el caso de José Juan Ortega Sigala en la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), que trabaja en el perfeccionamiento de materiales semiconductores de ancho de banda amplio para, además de brindar la característica de la transparencia a una celda solar, que esta sea un medio para mejorar su eficiencia.

Según documento de la Agencia de Información Conacyt, el doctor en ciencia e ingeniería de materiales lidera el Laboratorio de Crecimiento de Películas Delgadas por Sputtering de la UAF UAZ en el que trabajan con óxidos semiconductores de ancho de banda amplio, características que evitan que interactúen con la luz en la región del visible —colores del arcoíris—, sino con la luz en la región del ultravioleta, que es la región de mayor energía de la radiación solar. Entonces, las celdas solares o las uniones con las que trabajamos, son uniones a base de óxido de zinc (ZnO), el cual es un óxido de uso común, tan común que la mayoría de las cremas solares están hechas con él gracias a su capacidad para absorber la luz en la región del ultravioleta. 

Estos materiales, cuando lleguen a comercializarse, aparentarán ser vidrios o cristales comunes colocados en las ventanas de las casas, autos, pantallas de celulares, tabletas o computadoras, en una mesa, un reloj u otros lugares, desapercibidas a simple vista, pero en realidad serían las celdas solares transparentes que servirían como fuente alterna de energía para brindar funcionamiento a los aparatos en donde fueran colocadas.

“Para nosotros, un material transparente es aquel que al hacerle incidir luz, esta puede pasar a través de él sin interactuar. La radiación del espectro solar cae en tres regiones que son el infrarrojo, visible y ultravioleta, si una celda solar está compuesta por semiconductores transparentes, tiene esta característica porque en la región en la que nuestros ojos detectan la luz, que es la región del visible del espectro electromagnético, no absorbe la luz”, explicó en entrevista con la Agencia. “Existen muchísimas maneras de aumentar la eficiencia en una celda solar, nuestra propuesta consiste en ampliar el rango en donde se puede absorber la radiación”.

“Esta región del espectro comúnmente se da por perdida y no se aprovecha; nosotros estamos desarrollando desde la ciencia básica una celda solar transparente que absorba en esta región y que pueda ser adherida a una celda solar convencional para, de esta manera, aprovechar un poco más la energía que recibimos a partir de la radiación solar y con esto aumentar la eficiencia y conversión de una celda. Entonces, nuestro propósito es que la característica de la transparencia sea un medio para aumentar la eficiencia”.

El equipo trabaja con óxido de zinc impurificado. “Por ejemplo, para mejorar el semiconductor tipo N, el material que nosotros utilizamos es óxido de zinc con aluminio (AZO), material que ya se utiliza en las celdas solares como contacto transparente. Y para el semiconductor tipo P, estamos utilizando una doble impurificación del óxido de zinc con plata y nitrógeno, este semiconductor es un material novedoso, el cual demostramos que posee una alta estabilidad eléctrica por lo que es viable para su utilización en este tipo de aplicaciones”, indicó Sigala.

“En 2017 este proyecto fue registrado ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) para el trámite de su patente. Nos falta presupuesto para continuar realizando pruebas y así mejorarlo y optimizarlo. Tenemos la esperanza de que en algún momento las políticas del país nos permitan más apoyo o facilidad para crear tecnología y reforzar la educación, ya que esto revolucionaría realmente en un impacto importante para la sociedad”.

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