De Holanda a Santa Fe, para avanzar en el estudio de celdas solares

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Entrevista con Jaap Strengers*, de la Universidad de Utrecht, quien investiga en energía solar -tema de la Maestría en Física que estudia en su país-. Se propone desarrollar celdas más eficaces en la conversión de luz solar a energía eléctrica. En su trabajo local lo ha supervisado el Dr. Francisco Rubinelli, del Grupo de Física de Materiales (GFM - Intec**).
Jaap Strengers
Jaap Strengers, en el INTEC (Gentileza: F. C. Dagatti)
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¿Qué son las celdas solares y cómo actúan?
También llamadas “fotovoltaicas”, son dispositivos electrónicos capaces de convertir energía solar en eléctrica, con rendimientos que oscilan entre un 6% y un 24%. El material base más comúnmente empleado en las celdas solares es el silicio (Si) debido a su bajo costo, su abundancia y a la gran experiencia acumulada en procesos de la industria electrónica. Para absorber la luz solar -de una intensidad aproximada de 0.1 W/cm2-, son necesarias láminas de Si de espesores muy delgados: sólo algunos nanómetros (1nm = 10-7 cm). La energía proveniente de la luz solar permite liberar electrones de la atracción de sus núcleos en el Si, dejándolos libres para la conducción eléctrica. La corriente eléctrica entregada por una celda solar proviene del movimiento de estos electrones empujados por un campo eléctrico interno que se obtiene en las celdas mediante la deposición sobre la lámina de Si de capas más delgadas, aun de materiales que contienen impurezas especialmente seleccionadas.

La energía fotovoltaica presenta la gran ventaja de no tener efectos nocivos sobre el medio ambiente y de ser una fuente inagotable. Los paneles fotovoltaicos, que resultan de ensamblar y conectar varias celdas, tienen una vida útil superior a dos décadas. Las desventajas de esta energía son su todavía elevado costo comparativo y la necesidad de cubrir muchos metros cuadrados. Por eso es muy importante investigar variedades de materiales que nos lleven a producir celdas solares de bajo costo y eficaces.

Por ejemplo, ¿dónde se utiliza esta energía?
En zonas habitadas aisladas, a las que no llegan las redes eléctricas convencionales, o en viviendas conectadas a la red, a fin de reducir costos. Pero en este caso se requiere una importante inversión inicial a amortizar en muchos años. En Europa se construyen edificios y casas con paneles incorporados a las paredes y a los techos.

¿Está usted aquí por un intercambio interuniversitario?
No; sucede que en mi universidad existen programas que permiten realizar parte de los estudios en el exterior, y vine a Santa Fe previo acuerdo con el Dr. R. Schropp, mi director. El me puso en contacto con el Dr. Francisco Rubinelli, un investigador santafesino conocido suyo y de renombre internacional en su área temática, con quien trabajo en el Intec. Este hecho también ha posibilitado que mi universidad y la del Litoral comenzaran a relacionarse. Por otra parte, es muy gratificante para mí que ambos científicos evalúen positivamente mis actividades.

¿En qué se diferencia su actividad en el GFM respecto de la que realiza en su país?
Allá trabajo en la parte experimental, que consiste en la preparación y la caracterización de celdas solares, y acá en la simulación por computadora de nuestros resultados de laboratorio para estudiar el comportamiento interno de las celdas y realizar sugerencias de cómo mejorar su eficacia. Deseo señalar que el Departamento de Energía Solar de la Universidad de Utrecht es importante y que en él se desempeñan alrededor de veinte personas, que investigan y experimentan sobre materiales alternativos como el silicio microcristalino producido por la técnica de “hot wire”, que permite que las celdas solares “crezcan” en tiempos de producción más cortos y a costos más reducidos que con los obtenidos a partir de las técnicas convencionales.

Hoy, ¿qué posición ocupa Holanda en el tema de energía solar?
Por lo que sé, hay importantes avances en investigación y desarrollo, sobre todo en una institución de fama mundial sita en Delft (una ciudad también conocida por su porcelana). Pero, en general, el problema radica en la producción de paneles solares. Se puede realizar muchísima investigación, pero cuando los paneles no pueden fabricarse industrialmente, en gran escala, los costos son muy elevados. Ésa es una dificultad todavía por resolver.

¿Por qué eligió investigar en la obtención de energía barata y limpia?
Debido a que comparto este concepto, y porque cuando visité Brasil me conmovió ver la pobreza en que vive mucha gente -algo también observable en la Argentina-, y pensé qué bueno sería que estas personas pudieran obtener energía del sol, o de otras fuentes limpias y también baratas, para vivir un poco mejor. De hecho, en cuanto a energía limpia, Holanda ya tiene muchísimos molinos de viento que generan electricidad.

(*) Licenciado en Física. (**) Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química (Intec / Conicet / UNL), de nuestra ciudad.

Entrevistó Lic. Enrique A. Rabe (ACS / Ceride).

© INTEC - CERIDE

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publicado el 17 de julio de 2004