El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos invertirá en una técnica desarrollada en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (National Renewable Energy Laboratory, NREL, por sus siglas en inglés) para llevar la tecnología solar espacial a la Tierra.
Conocida como células solares III-V, llamadas así por el lugar donde caen los materiales en la tabla periódica, la tecnología es extremadamente eficiente pero demasiado cara para su uso en la tierra. En cambio, se utilizan comúnmente para alimentar satélites en la órbita espacial de la Tierra y en muchas de las misiones de la NASA a Marte y otros planetas. Los investigadores del NREL, sin embargo, han pasado los últimos años trabajando en una forma de hacer que las células sean más baratas de fabricar.
El método pionero en el NREL se basa en lo que se llama epitaxia de fase de vapor de hidruro dinámico, o D-HVPE. El proceso implica el depósito de vapores químicos en un sustrato. La versión anterior del HVPE utilizaba una sola cámara donde se depositaba un producto químico, se retiraba el sustrato, el producto químico se cambiaba por el siguiente y el sustrato volvía a la cámara de deposición.
El D-HVPE utiliza un reactor de varias cámaras, lo que acelera significativamente el proceso.
“La inversión aquí es específicamente para hacer un reactor de producción piloto”, dijo Aaron Ptak, un científico principal del Centro Nacional de Fotovoltaica del NREL.
“Esto nos permitirá probar que la tecnología D-HVPE puede ser escalada para satisfacer las necesidades de los clientes del Departamento de Defensa.”
Hasta ahora, la Oficina de Tecnologías de Energía Solar del Departamento de Energía y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada – Energía, han financiado el trabajo del NREL sobre el D-HVPE.
El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea (Air Force Research Laboratory, AFRL, por sus siglas en inglés) sirve como el principal centro de investigación científica y desarrollo de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.
El AFRL anunció el año pasado la creación del proyecto de Investigación y Demostraciones Incrementales de Energía Solar Espacial, que pretende capturar la energía solar utilizando células solares de alta eficiencia y transmitir la energía recogida a la Tierra.
Utilizando un reactor a escala de laboratorio, los investigadores del NREL pueden hacer una célula solar III-V que mide 2 pulgadas de diámetro. El reactor a escala de producción permitirá la fabricación de células solares estándar de la industria de 6 pulgadas de diámetro. Se espera que el reactor más grande se instale en el NREL en julio de 2021.
Kyma Technologies, con sede en Raleigh, Carolina del Norte, trabajará con los investigadores del NREL para ayudar a diseñar el reactor para el sistema D-HVPE. La compañía posee una experiencia en equipos de HVPE. Ceres Technologies, de Saugerties, Nueva York, fabricará el reactor para el NREL. Las dos empresas se han asociado anteriormente en otros proyectos.
“Traer a Kyma nos da un conocimiento extra de HVPE que es realmente útil aquí”, dijo Ptak. “Era algo natural tratar con Kyma porque ellos entendían el proceso de HVPE y ya tenían una relación existente con Ceres para ayudar a construir equipo de semiconductores con las especificaciones que se requieren para la industria y ahora para los laboratorios nacionales”.
Te puede interesar:
- Para el 2021 operativo megaparque solar San Fernando en Colombia
- El Gobierno de Portugal confirma precio récord de la energía solar
- ¿Por qué no podemos llegar al 100% en el reciclaje de paneles fotovoltaicos?
