buscan moleculas para mejorar celdas solares

Buscan moléculas para mejorar celdas solares
Martes 10 de enero de 2012Redacción | El Universal
Mediante química computacional, el Proyecto Energía Limpia busca moléculas ricas en átomos de carbón para crear celdas fotovoltáicas más eficientes, baratas y fáciles de producir a gran escala

Mediante simulaciones computacionales y con ayuda de una red internacional informática, el proyectoEnergía Limpia busca moléculas ricas en átomos de carbón para que sean la base de celdas fotovoltaicas más eficientes, baratas y fáciles de producir a gran escala.
Este proyecto es liderado por el doctor Alán Aspuru, egresado de la Facultad de Química de la UNAM y ahora investigador del Departamento de Química y Química Biológica de la Universidad de Harvard. Con él colaboran otros investigadores dedicha universidad y de la Universidad de Stanford, así como el doctor Carlos Amador Bedolla, del Departamento de Física y Química Teórica de la Facultad de Química de la UNAM, y quien en su momento fuera tutor del Doctor Aspuru.
"Lo más sorprendente de este proyecto es su tamaño, es monstruoso", comentó el doctor Bedolla. El Proyecto Energía Limpia consiste en calcular, mediante una redinternacional de cómputo, un conjunto de propiedades ópticas y electrónicas de cerca de 4 millones de moléculas orgánicas (es decir, que contienen carbono) usando modelos derivados de la mecánica cuántica. Se espera que estas propiedades sean suficientes para predecir el potencial que tiene cada molécula para su uso en tecnología fotovoltaica.
Fotovoltaicos hechos de carbón
Las celdas fotovoltaicasmás eficientes actualmente alcanzan 40% de eficiencia, de acuerdo con el último reporte de la revista científica Progress in Photovoltaics: Research and Applications. La eficiencia es la relación entre la energía recibida y la energía aprovechada.
Las celdas que se utilizan actualmente contienen elementos químicos muy escasos, como el galio y el indio, y no son fáciles de fabricar. A diferencia deéstas, las celdas fotovoltaicas orgánicas usarán compuestos ricos en carbón (muy abundante en la naturaleza) y serían relativamente fáciles de fabricar a gran escala; sin embargo, su eficiencia aún no sobrepasa el 10%.
La eficiencia de cada celda solar depende de las propiedades de los compuestos que se usan para fabricarla: "La principal premisa del proyecto es que las propiedades de losfotovoltaicos orgánicos dependen, fundamentalmente, de las cualidades electrónicas de sus moléculas y estas propiedades se pueden determinar con precisión a partir de cálculos químico-teóricos, explicó el Doctor Bedolla.
Para conocer qué moléculas orgánicas pueden ser buenas candidatas para crear celdas fotovoltaicas, los investigadores crean simulaciones computacionales de estas moléculas y suspropiedades.
Una supercomputadora de voluntarios
Para escoger las moléculas que se simularían, el grupo partió de una base de 26 moléculas que, de acuerdo a la experiencia de un grupo de químicos experimentales, tienen potencial para su aplicación en fotovoltaica y pueden sintetizarse químicamente. Las millones de moléculas a analizar resultan de distintas combinaciones entre estas 26 moléculas.Pero calcular las propiedades electrónicas de estas millones de moléculas tomaría varios miles de años en una computadora normal. Es por esto que los cálculos se realizan en la World Community Grid, una red internacional de millones de computadoras que colaboran con tiempo de procesamiento.
Cualquier persona puede registrar su computadora en la página www.worldcommunitygrid.org para donar demanera voluntaria tiempo de cómputo para varios proyectos sin fines de lucro, entre ellos el Proyecto Energía Limpia.
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