Ingeniería

Añadir imperfecciones a una célula solar para perfeccionarla

(NC&T) Actualmente esas células solares no mejoradas tienen una película transparente hecha de un óxido que se aplica al vidrio y que conduce la electricidad. Además, una película separada hecha de platino actúa como catalizador para acelerar las reacciones químicas involucradas.

Sin embargo, ambos materiales tienen desventajas. Las películas de óxido no pueden ser fácilmente aplicadas a los materiales flexibles: funcionan mucho mejor sobre un substrato como el vidrio, rígido y resistente al calor. Esto aumenta los costos y limita los tipos de productos que pueden ser fabricados. El platino tiene un alto costo y el equipo necesario para crear las películas de platino es también bastante caro.

Jessika Trancik, del Instituto de Santa Fe, Scott Calabrese Barton de la Universidad Estatal de Michigan y James Hone de la Universidad de Columbia, decidieron utilizar los nanotubos de carbono para crear una sola capa que pudiera realizar las funciones de las capas de óxido y de platino. Necesitaban que tuviera tres propiedades: transparencia, conductividad y actividad catalizadora.

Las películas ordinarias de nanotubos de carbono son mediocres en cada una de estas propiedades. Las maneras más obvias de mejorar una de estas propiedades, implican sacrificar alguna de las otras. Por ejemplo, haciendo la película más gruesa se mejora su propiedad como catalizador, pero entonces es menos transparente.

Algunas teorías anteriores habían sugerido que los materiales pueden funcionar mejor como catalizadores cuando tienen diminutos defectos, que sirven como sitios de "anclaje" para los enlaces químicos. Así que los investigadores expusieron los nanotubos de carbono al ozono, que los hace algo rugosos. Comprobaron que las películas muy delgadas se convierten en catalizadores diez veces mejores.

De hecho, el rendimiento que se consigue está cercano al del platino.

Para mejorar el compromiso entre la transparencia y la conductividad, los investigadores probaron otro "truco" en la capa del fondo de los tubos: crearon nanotubos de carbono mucho más largos. Esto mejoró la conductividad y la transparencia.




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