Nuevo material emite luz infrarroja luego de ser expuesto al Sol

Un equipo de científicos liderados por Zhengwei Pan, profesor asociado de Fisica e Ingeniería en el Franklin College of Arts and Sciences de la Universidad de Georgia ha creado un nuevo material que puede emitir luz infrarroja (IR) luego de haber sido expuesto a la luz del Sol. Si bien no es la primera vez que se desarrolla un material de este tipo, es es el que mejor rendimiento tiene: puede emitir luz IR durante más de dos semanas tras iluminarlo solamente durante un minuto. Se trata de un compuesto que -según sus creadores- puede resultar muy útil en campos tan diversos como el diagnóstico médico y las fuerzas militares.

Todos hemos visto materiales capaces de emitir luz luego de haber sido expuestos auna fuente luminosa intensa. Algunos son muy comunes, como los utilizados en los relojes de manecillas, que pueden emitir fotones con una longitud de onda visible durante algunos minutos luego de ser iluminados. Otros, más raros, hacen lo mismo pero emitiendo luz infrarroja (IR). A pesar de que somos incapaces de ver los IR a ojo desnudo, se trata de un tipo de radiación que tiene muchas aplicaciones, sobre todo en medicina, señalización, y -por supuesto- la guerra. En general, los materiales capaces de emitir rayos IR que se habían descubierto hasta ahora eran poco eficientes. Necesitaban tiempos de exposición altos y podían emitir durante períodos de tiempo bastante cortos. Pero un trabajo realizado por un equipo de científicos liderados por Zhengwei Pan, profesor asociado de Física e Ingeniería en el Franklin College of Arts and Sciences de la Universidad de Georgia ha cambiado por completo este panorama. 

Zhengwei Pan

Tal como lo han explicado en la edición online de la revista Nature Materials, el nuevo compuesto puede emitir un resplandor de más de 360 horas de duración, dentro del rango de frecuencias del infrarrojo cercano, tras un único minuto de exposición a la luz solar. Zhengwei Pan afirma que este nuevo material tiene muchas aplicaciones interesantes, en campos tan diversos como la medicina, las aplicaciones militares y las celdas solares de alta eficiencia. “Exponiendo este material a la luz solar durante solo un minuto se consigue que genere luz infrarroja durante más de dos semanas”, dice Pan. Y no solo funciona cuando se lo expone a la luz natural, sino que también puede ser estimulado por las lámparas de luz fluorescente que se utilizan normalmente para iluminar interiores, lo que multiplica sus aplicaciones. En el campo médico, por ejemplo, puede ser útil si se lo fabrica a nanoescala para unirlo a las células cancerosas. De esa manera, los médicos podrían visualizar más fácilmente las pequeñas metástasis. En el ámbito militar podría utilizarse para construir placas cerámicas que sirvan como fuente de luz a las tropas que van equipadas con gafas de visión nocturna. Incluso podría mezclarse con la pintura de los muros y convertirlos en emisores de luz IR.

Más de 360 horas de luz, tras un único minuto de exposición a la luz solar.

El secreto de la alta eficiencia de este material se encuentra en los iones trivalentes de cromo, que al ser expuestos a la luz elevan sus electrones a un estado de energía más alto. Cuando desaparece la fuente de luz, los electrones regresan a su estado fundamental liberan energía en forma de luz infrarroja.

Fotovoltaica

First Solar logra un nuevo récord de eficiencia en células fotovoltaicas de teluro de cadmio

First Solar acaba de anunciar un nuevo récord mundial  en la eficiencia de células fotovoltaicas de teluro de cadmio (CdTe): 17,3%. Lo han logrado con una célula de prueba fabricada con equipos y materiales de los que usan para la producción a escala comercial. El Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos (NREL) ha confirmado que el rendimiento de las células superó el récord anterior de 16,7% alcanzado en 2001. “Es un hito importante que demuestra el potencial  de nuestra avanzada tecnología de capa fina », ha dicho Dave Eaglesham, jefe de Tecnología de First Solar. « Este gran avance en I + D apoya nuestro plan de eficiencia para la producción de módulos solares y volverá a calibrar las expectativas de la industria con respecto al potencial de eficiencia de la tecnología de teluro de cadmio a largo plazo”.

Lo cierto es que la noticia llega en un momento significativo, cuando la extraordinaria bajada de precios de las células de silicio habían comenzado a cuestionar el interés por las células de capa fina. “Este logro es el resultado directo de nuestra inversión en investigación y desarrollo como líder de la industria, así como de nuestro compromiso de mejora continua”, afirma Rob Gillette, consejero delegado de First Solar. “La innovación tecnológica de First Solar, tanto en módulos como en otros componentes del sistema fotovoltaico, nos sigue acercando a la paridad de red”.

La eficiencia media de los módulos First Solar en el primer trimestre de 2011 fue del 11,7%, frente a un 11,1% del año anterior y la compañía ya ha producido módulos con un 13,5% de eficiencia (un módulo de 13,4% ha sido confirmado por el NREL). El objetivo de First Solar es producir módulos de forma comercial con eficiencias entre el 13,5% y el 14,5% a finales de 2014.

“First Solar usa un proceso de fabricación continuo que transforma paneles de vidrio en módulos fotovoltaicos acabados en menos de dos horas y media, lo que contribuye a que los sistemas fotovoltaicos que usan nuestros módulos tengan los periodos de retorno energéticos más cortos y menores emisiones de gases de la industria”, explica la empresa en un comunicado.

Recientemente First Solar ha puesto en marcha un programa prefinanciado de recolección y reciclaje de módulos solares. Cualquiera que quiera deshacerse de sus módulos puede solicitar su recolección en cualquier momento, sin coste adicional, y la empresa recogerá y reciclará hasta el 90% (en masa) de los módulos para usarlo en nuevos productos, incluyendo nuevos módulos solares y nuevos productos de vidrio.