11 February, 2025 Revista Digital sobre Patentes, Marcas y Propiedad Intelectual

Celdas solares transparentes, tecnologías alternas para el uso de energía

Por Érika Rodríguez

Zacatecas, Zacatecas.  (Agencia Informativa Conacyt).- Cuando lleguen a comercializarse, aparentarán ser vidrios o cristales comunes colocados en las ventanas de las casas, autos, pantallas de celulares, tablets 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.

Hoy en día, diversos grupos de científicos a nivel mundial y nacional trabajan en el diseño y desarrollo de celdas solares transparentes. En el caso de la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), el doctor en ciencia e ingeniería de materiales José Juan Ortega Sigala 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.

José Juan Ortega Sigala es docente investigador en la Unidad Académica de Física, es profesor con perfil del Programa para el Desarrollo Profesional Docente, para el Tipo Superior (Prodep) y candidato al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). Estudió su licenciatura en física en la Unidad Académica de Física de la UAZ, maestría en ciencias físicas y doctorado en el Instituto de Física de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP).

Actualmente, Ortega Sigala forma parte del Cuerpo Académico de Estudio Integral de Materiales Avanzados UAZ-140 y es responsable del Laboratorio de Crecimiento de Películas Delgadas por Sputtering de la UAF UAZ, donde cabe resaltar que los equipos de crecimiento y depósito de películas delgadas y 1-juanorteg2518.jpgJosé Juan Ortega Sigala.nanoestructuras que se utilizan son desarrollos tecnológicos construidos por los investigadores y estudiantes tesistas de licenciatura, maestría y doctorado que colaboran en el grupo.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cómo funciona una celda solar?

José Juan Ortega Sigala (JJOS): La estructura más simple de las celdas solares es la unión de dos materiales semiconductores que tienen la capacidad bajo ciertas condiciones de generar y conducir electricidad. La unión se hace con un material que tiene un exceso de electrones con los que realiza la conducción —conocido como semiconductor tipo N—. Otro de los materiales es semiconductor de tipo P, que tiene un déficit de electrones. Si vamos al concepto más básico de un material con carga eléctrica, sabemos que esta puede ser positiva o negativa. La de un material que tiene exceso de electrones es negativa, con un déficit de electrones es carga positiva. Cuando los juntas, se crea un campo eléctrico que permite a los electrones liberados por el efecto fotovoltaico viajar hasta alcanzar el contacto eléctrico, en donde estamos capturando el electrón para que se produzca la corriente en la celda solar.

AIC: ¿A qué se debe la posible transparencia de una celda solar?

JJOS: 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.

AIC: ¿Con qué materiales transparentes trabaja para la creación de estas celdas solares?

JJOS: Los materiales que trabajamos son 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.

AIC: ¿Cuál es su propuesta para aumentar la eficiencia de la celda solar?

Entre los resultados de este proyecto, el doctor José Juan Ortega Sigala realizó una publicación científica en la revista Materials Letters, bajo el título de Ag-N dual acceptor doped p-type ZnO thin films by DC reactive magnetron co-sputtering, en su edición del 15 de octubre de 2016, disponible en este  link.

JJOS: 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.

AIC: ¿Qué materiales utilizan para el aprovechamiento de este rango?

JJOS: Nosotros trabajamos 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.

AIC: ¿Ya está patentado este proyecto?

JJOS: Este proyecto en 2017 ya fue registrado ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI) para el trámite de su patente.

AIC: ¿Qué es lo que falta para que pueda ser comercializado?

JJOS: 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.

Comparte tu opinión sobre este artículo

Comentarios

Related Posts

Alberga Universum robots mexicanos que participarán en RoboCup 2016

15 junio, 2016

15 junio, 2016

AUTOR: Jorge Armando Bonilla FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ciudad de México.(Agencia Informativa Conacyt).- A tan solo unos días de que se lleve...

Politécnicos rescatan Volkswagen de la chatarra

9 febrero, 2017

9 febrero, 2017

INSTITUTO POLÍTECNICO NACIONAL Ciudad de México, a 25 de enero de 2017 COMUNICADO DE PRENSA C-045 Pretenden reducir emisiones contaminantes...

Red Mexicana de Supercómputo

2 abril, 2017

2 abril, 2017

Por Montserrat Muñoz Guadalajara, Jalisco.  (Agencia Informativa Conacyt).- Ante problemas donde son necesarios billones de cálculos matemáticos, la utilización de...

Impermeabilizantes y materiales de construcción a partir de nopal

8 julio, 2018

8 julio, 2018

Por Israel Pérez Valencia 4 de julio de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Ante la temporada de lluvias en el país,...

Usan robots con niños mexicanos para enseñar matemáticas

26 julio, 2016

26 julio, 2016

FUENTE: AGENCIA ID El taller de robótica fue implementado en dos primarias de Xalapa, Veracruz que mostraron un óptimo crecimiento en...

UNAM desarrolla verificador de noticias para Twitter

1 mayo, 2017

1 mayo, 2017

Fuente: AltoNivel, www.altonivel.com.mx La iniciativa de los académicos de la máxima casa de estudios del país se suma a las...

Innovan aplicación que genera saldo gratis por leer noticias

10 junio, 2016

10 junio, 2016

FUENTE: AGENCIA ID La plataforma facilita el acceso a la información Desde México, innovadores tecnológicos crearon una aplicación que permite a...

Ingresan estudiantes sinaloenses al proyecto ALICE

22 enero, 2017

22 enero, 2017

Culiacán, Sinaloa.  (Agencia Informativa Conacyt).- El proyecto ALICE, del Gran Colisionador de Hadrones (LHC, por sus siglas en inglés), de la Organización Europea...

Investigador del CICESE desarrolla tecnología acuícola para zonas urbanas

25 agosto, 2016

25 agosto, 2016

AUTOR: Karla Navarro  FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Ensenada, Baja California.  (Agencia Informativa Conacyt).- Manuel Segovia Quintero, especialista del Centro de Investigación...

Lanzan convocatoria de Investigación Científica Básica

1 marzo, 2018

1 marzo, 2018

Por Mercedes López Ciudad de México. 20 de febrero de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Con el objetivo de otorgar financiamiento...

La industria automotriz en México: una mirada desde la academia

21 julio, 2016

21 julio, 2016

AUTOR: Judith Ureña FUENTE: AGENCIA INFORMATIVA CONACYT Puebla, Puebla.  (Agencia Informativa Conacyt).- De acuerdo con el reporte más reciente de Scotiabank (Industria...

Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial

5 octubre, 2016

5 octubre, 2016

Zacatecas, Zacatecas.  (Agencia Informativa Conacyt).- El Centro de Investigación e Innovación Tecnológica Industrial (CIITI), ubicado en la Universidad Autónoma de Zacatecas...

Tendrá Chiapas uno de los laboratorios de cómputo más importantes de México

4 mayo, 2017

4 mayo, 2017

Por Verenise Sánchez Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- Todo empezó hace más de 10 años como un sueño “guajiro”...

Aprende sobre sustentabilidad energética con MiniMOOCs

11 febrero, 2018

11 febrero, 2018

Por Ricardo Capilla Vilchis Ciudad de México.  (Agencia Informativa Conacyt).- La explotación indiscriminada de recursos naturales para poder satisfacer la...

Impone robot mexicano record de salto en competencia internacional

17 febrero, 2018

17 febrero, 2018

30 jóvenes conforman un exitoso equipo con reconocimientos en robótica a nivel mundial y también incursiona en desarrollos industriales y...