Para el Doctor Carlos Meza, de la Escuela de Ingeniería Electrónica, en nuestro país se depende fundamentalmente de fuentes energéticas tradicionales que son consideradas escasas y ubicadas sólo en ciertas regiones lo que genera inestabilidad social, económica y creando una dependencia energética poco ventajosa.
Aunado a esto, Meza indica que el uso de tecnologías energéticas no sostenibles ha ocasionado una excesiva emisión de dióxido de carbono (CO2) provocando el llamado “efecto invernadero” asociado a situaciones perjudiciales como cambios climáticos dramáticos y problemas en la salud humana.
Por estas razones, tanto el investigador junto con los ingenieros Aníbal Coto y Juan Chaves de Ingeniería Electrónica del TEC y los doctores, Leslie Pineda y Cristian Campos de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Costa Rica, se han dado a la tarea de crear la primera celda fotovoltaica con tintes sensibilizantes para la producción de Energía eléctrica del país.
Las celdas
De acuerdo a Meza, tradicionalmente, las celdas son construidas a base de silicio y son consideradas celdas con mucha eficiencia debido a su tiempo de amortización energética (tiempo que la fuente de energía requiere para producir una cantidad de energía igual a aquella que se requirió para construirla), pues es bastante corto, pero no obstante, su costo es elevado ya que requieren de proceso de manufactura complejos y de un costo energético elevado.
Por esta razón, los investigadores, se han dado a la tarea de diseñar una celda fotovoltaicas de tercera generación, considerada más amigable con el ambiente y más accesible en términos monetarios.
Esta innovadora celda, utilizará como materia prima, dióxido de titanio (TiO2), un semiconductor que realizará una función similar al silicio en celdas convencionales. Sobre el TiO2, se agregará una capa delgada de pigmento (tinte sensiblizador) obtenido de las plantas autóctonas de nuestro país. El tinte sensibilizante absorbe la luz solar y transfiere electrones al TiO2 el cual permite la circulación de los mismos en un circuito eléctrico generando electricidad.
De esta manera, los investigadores proponen que la celda se base en el proceso de la fotosíntesis que realizan las plantas ya que una función de los pigmentos de las plantas es justamente absorber la luz solar.
Según los investigadores, con estas celdas, se logrará una reducción de costos de manufactura y del tiempo de amortización energética en comparación con la tecnología fotovoltaica existente.
El trabajo asignado a los químicos de la UCR consistirá en sumar desde la síntesis química de materiales novedosos, el ensamblaje de las celdas, su evaluación física y electrónica, como fuente eficiente de conversión de energía solar a flujo eléctrico.
Para el TEC, el reto es realizar las mediciones físicas de materiales, ensamblaje y caracterización de celdas solares, las cuales consisten en obtener sus curvas eléctricas características; “de esta forma se predice cómo se comportará una celda en condiciones normales, así, se pueden obtener mediciones como eficiencia, tensión y realizar pruebas de temperatura y radiación para obtener distintas variables que se puedan cuantificar” indicó Meza.
De esta manera, el doctor Meza afirma que con esta propuesta, se espera reducir el consumo de energía eléctrica, realizar aplicaciones para equipos que no tienen acceso a la red eléctrica convencional y contribuir al país con la generación de conocimiento en esta temática.
Fecha publicación 09 noviembre de 2010.