Un equipo de físicos e investigadores da el primer paso para la producción de paneles solares a través de películas delgadas de sulfuro de cobre, para la construcción de parques solares en Arequipa.
Los investigadores de la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa realizan un proyecto innovador en el campo de la energía solar. Este estudio se basa en la fabricación de películas delgadas de sulfuro de cobre, que se convierte en el primer paso, para la elaboración de celdas solares, y posteriormente, la fabricación de paneles solares.
El estudio titulado, “Optimización de Películas Delgadas Semiconductoras Tipo-P de Sulfuro de Cobre para Potencial Aplicación en Celdas Solares Fotovoltaicas”. Es una investigación pionera en esta región, y es impulsado y subvencionado por CONCYTEC, a través de la unidad ejecutora ProCiencia.
Con esto, se contaría con un conductor eléctrico no tóxico para el medio ambiente, que permitirá el acceso a una energía limpia y renovable. Los paneles solares necesitan de dos conductores para componer energía eléctrica, que es elaborado mediante las denominadas películas semiconductoras.
Sobre esto, el físico Julio César Rivera Taco, investigador principal de este proyecto, explica que los paneles solares son módulos fotovoltaicos, que están formados por celdas fotovoltaicas. Y estas celdas, a su vez, están compuestas de películas delgadas. Detalla que cada celda requiere de dos películas; una película con un semiconductor tipo P; y otra película, con semiconductor tipo N.
Para la utilización de esta película delgada se realiza un proceso químico de pulverización mediante la técnica catódica de magnetrón, de corriente directa (DC Magnetron sputtering). Esto permite la producción de las propiedades estructurales, ópticas y eléctricas de las películas delgadas de sulfuro de cobre (Cu2S).
¿Por qué el uso de sulfuro de cobre?
La utilización de sulfuro de cobre se convierte en una alternativa más ecológica al silicio tradicional, que se usa en la actualidad para la fabricación de paneles solares. Lo que promete una reducción significativa en los costos de producción y en la contaminación ambiental.
El investigador señala que, al usar esta energía eléctrica limpia, el proceso es un 50% menos contaminante y más económico, que el uso de silicio y otros materiales, que son perjudiciales para el medio ambiente.
“Hoy en día, los paneles solares de silicio son los más comunes en el mercado. El problema del silicio es que cuenta con un proceso químico, que es dañino para el medio ambiente, porque culmina en desechos, que van a un centro de procesamiento”, indicó el físico Rivera.
Siguiente paso
En ese camino, el físico Julio Rivera informó que continuarán con una nueva investigación, junto con pruebas y ensayos, para el segundo semiconductor de tipo N. Que permita completar la conducción de electricidad. Sin embargo, el paso más complicado ya se ha cumplido, con la obtención del semiconductor tipo P, que es parte de este hallazgo.
Comentó que en Arequipa se cuenta con varias zonas de alta radiación solar como La Joya, Majes y Pedregal, donde se podría aplicar este proyecto. Esto permitiría la construcción de parques solares a futuro, luego de la fabricación de la celda solar.
Para esta investigación se contó con la participación de cuatro investigadores, junto con el apoyo de instituciones internacionales como el Centro de Investigaciones en Óptica A.C. de México y la Universidad de Brasilia. Asimismo, este proyecto fue financiado por CONCYTEC, con un monto de inversión de 100 mil soles, y se realizó como resultado de su participación en el concurso de investigación básica 2022-1, que se inició el 16 de agosto de 2022 y culminará el 1 de agosto de 2024.
