Nanocristales

Nano cristales de silicio: para mejorar la eficiencia de las celdas solares

Resumen
Las celdas solares presentan actualmente algunas limitaciones fundamentales en relación con su eficiencia en laconversión fotovoltaica que dependen, en su mayoría, de los mecanismos de absorción de fotones solares, la calidad de las interfaces de los dispositivos y los mecanismos de recombinación de losportadores foto generados. En este artículo se explora el uso de nano cristales de silicio para la elaboración de celdas solares con diferentes anchos de banda (celdas “tándem”). También se presenta elempleo de nano cristales de silicio como convertidores de frecuencia para mejorar la absorción de fotones solares ultravioleta. Por último, se presenta un nuevo material, el silicio polimorfo (una mezclade fases entre nano cristales de silicio y silicio amorfo), que presenta ventajas considerables en materia de absorción, foto estabilidad y fotoconductividad.

Introducción
La energía solar es laprincipal fuente de energía natural en nuestro planeta; la naturaleza la aprovecha eficientemente, pero el hombre no ha recurrido a ella para cubrir sus necesidades energéticas, en cambio, hautilizado los hidrocarburos como su proveedor principal en este sentido. Sin embargo, ante la crisis ambiental y energética actual se han tenido que considerar fuentes alternativas de energía entre las que seencuentran la eólica, la geotérmica, la marina y, por supuesto, la solar, entre otras. Por lo tanto, no es de extrañar que la industria fotovoltaica (cuyo objetivo es convertir la energía solar enenergía eléctrica) haya crecido en los últimos anos a un ritmo sorprendente y siga creciendo. Como ejemplo, en la figura 1 se puede observar el crecimiento en la cantidad de plantas fotovoltaicasinstaladas alrededor del mundo desde 1995 hasta 2008.
Existen en la actualidad diversos materiales y tecnologías para fabricar dispositivos fotovoltaicos (celdas solares). Una celda solar se crea con la...