En un mercado como el actual en el que hay un gran esfuerzo a la hora de aprovechar al máximo las fuentes de energía renovables, los paneles fotovoltaicos tienen un gran protagonismo. Y si hace unos días vimos como se iniciaba una nueva carrera entre Japón y China para lograr el mejor rendimiento, ahora ha surgido un nuevo competidor.
Y no, en este caso, no se trata de un nuevo país, sino de un nuevo material. Hasta ahora hablar de placas fotovoltaicas era sinónimo de materiales como el silicio y más las revolucionarias perovskitas. Ahora todo esto puede quedar atascado en el tiempo por qué han descubierto como el diamante, puede mejorar el rendimiento de las placas solares.
La tecnología actual puede quedar en pañales
Montar un sistema fotovoltaico busca siempre obtener el máximo rendimiento. Hacerlo más resistente, mejorar su capacidad calorífica y sobretodo aumentar la eficacia a la hora de transformar la energía y conducirla hasta el punto de consumo. Y en todos estos elementos, el diamante juega un papel fundamental.
Así llegan los paneles solares de diamante, una evolución más de los paneles basados en silicio y más tarde en células de perovskita. El truco de este tipo de paneles está en que reemplazan el silicio por capas de diamante sintético “preparado” y dopado. El motivo por el que se tiene que usar un diamante adaptado no es otro que convertirlo en un semiconductor.
Las ventajas del diamante son muchas y por ejemplo, se trata de un mineral que posee la conductividad térmica más alta de todos los materiales conocidos, algo que en el mundo de las plantas fotovoltaicas puede jugar un papel fundamental y dejar en pañales a las anteriores tecnologías que se han venido usando.
Esto se traduce en unos paneles solares que solucionan uno de los problemas clásicos que afecta a los sistemas que actualmente se emplean. El uso del diamante permitiría disipar el calor en exceso de los paneles solares basados en silicio que termina degradándolos.
Imagen | Gobierno de California
Además, el diamante es un mineral que posee unas interesantes propiedades a la hora de captar la energía solar. Así tiene una alta movilidad de los portadores de carga (electrones y huecos), lo que puede hacer que la eficiencia de los paneles solares aumente de forma notable.
Así, dopando el diamante con otros materiales, se puede mejorar para que aumente su capacidad de absorción y conversión de la energía solar. Un panel de diamante preparado es capaz de absorber un mayor rango en el espectro de la luz solar, incluidos los rayos violeta y ultravioleta.
Los problemas en el camino
Imagen | Lucera
El problema viene en este sentido en el coste que supone producir diamantes sintéticos de alta calidad. Hemos visto, había rumores sobre una fábrica de este tipo en Extremadura. Se trata de una industria costosa y compleja que ahora mismo es uno de los escollos para el desarrollo de esta tecnología. Por eso se hace necesario con un proceso de fabricación más eficiente.
En este sentido hay avances para conseguir fabricar diamantes sintéticos a un coste más reducido. Uno de ellos pasa por usar una "mezcla barata de carbono hidrógeno, normalmente compuesta de metano y dióxido de carbono atmosférico, en un proceso conocido como deposición química de vapor (CVD)".
Como cuentan en Xataka, esta mezcla se introduce en una cámara de vacío donde se activa mediante el calor de microondas, filamento caliente o plasma. Es el sistema que se usa para descomponer el hidrocarburo y los átomos de carbono. Se depositan entonces sobre un sustrato como silicio o metal quedando una fina capa de diamante.
Dicho todo esto, los paneles fotovoltaicos basados en el uso del diamante tienen aún un camino largo por recorrer y muchas obstáculos que solucionar para resultar una alternativa real al uso de las perovskitas en las células fotovoltaicas.
Imagen portada | Laboratorio Nacional LLNL
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