Películas de nanotubos de Carbón áspero podrían ayudar a mejorar las células solares a menores costos

Científicos de tres institutos han revelado como la nanotecnología podría ayudar a mejorar el rendimiento de las células solares a un bajo costo.

Jessika Trancik del Instituto Santa Fe, Scott Calabrese Barton de la Universidad Estatal de Michigan, y James Hone de la Universidad Columbia dicen que una película de nanotubos de carbón podría reemplazar dos de las capas normalmente utilizadas en la célula solar.

La células de energía solar existentes, conocidas como células solares sensibilizadas con tinta, poseen una película transparente hecha de un oxido que se aplica al vidrio y conduce electricidad. Una película separada hecho de platino actúa como catalizador para acelerar las reacciones químicas involucradas.

Sin embargo, las películas de oxido actúan mejor en un sustrato rígido y caliente como el vidrio, que incrementa el costo y limita los tipos de producto que se pueden fabricar. Fabricar películas de platino también implica equipos caros.

Los investigadores han descubierto una nueva manera de utilizar nanotubos de carbón para crear una sola capa que pueda desarrollar las funciones de las dos capas, la de oxido y la de platino.

Dicen que los nanotubos de carbón necesitan tres propiedades para ese propósito: Transparencia, conductividad, y actividad catalítica.

Según ellos, las películas de nanotubos de carbón no poseen del todo ninguna de las características, y ninguna de ellas podría ser mejorada sacrificando alguna de las otras.

Los investigadores prestaron atención a una teoría previa sugiriendo que los materiales podrían funcionar mejor como catalíticos cuando poseen pequeños defectos, que actuarían como sitios para que los químicos surtan efecto.

Por consiguiente, los investigadores expusieron los nanotubos de carbón al ozono para volverlos un poco ásperos.

Encontraron que las películas muy finas son mejores catalizadores, con más de diez veces más efectividad.

Los investigadores dicen que el rendimiento se acerca al de las películas de platino.

“Es destacable porque el platino es considerado como el mejor catalizador existente”, dice Trancik.

Para lograr la compensación entre la transparencia y la conductividad, los investigadores intentaron otro truco en la última capa de los tubos y crearon nanotubos de carbón más grandes.

Los investigadores dicen que les permitió mejorar la conductividad y la transparencia.
Creen que las películas de nanotubos de carbón podrían ser utilizadas en células de combustible y en baterías también.

“Este estudio es un ejemplo de la utilización del nanoestructurado de materiales para el cambio de propiedades, como la densidad de defecto y el largo del tubo en pequeñas escalas para cambiar las compensaciones entre las propiedades de los materiales y obtener un mayor rendimiento de cada material. Haciendo que los materiales caros se comporten de modos avanzados es critico para lograr la baja emisión de carbono y el bajo costo de las tecnologías energéticas”, dijo Trancik.

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Published by DForce on Sep 10th, 2008 in Tecnología y Avances