Te gustaría vivir sin energía eléctrica? No, ¿verdad? Sin ella no tendríamos alumbrado público en las calles, ni en nuestras casas, no podríamos usar un teléfono celular o una tablet. La generación de energía eléctrica se lleva a cabo principalmente por la quema de combustibles fósiles (derivados del petróleo y carbón), los cuales producen contaminación al ambiente. Pero, una opción más limpia para conseguir energía eléctrica es mediante el uso de energías renovables como la solar fotovoltaica, que es en la cual la energía del sol es convertida directamente en electricidad mediante celdas solares (fig. 1 y 2), éstos dispositivos los podemos ver todos los días al transitar por la autopista que atraviesa la Ciudad de Cuernavaca, en las lámparas que iluminarán el camino de noche. Las celdas solares son fabricadas comúnmente de silicio tipo-p y silicio tipo-n (materiales semiconductores con diferente conductividad eléctrica, necesarios para formar la celda) del cual también están hechos la mayoría de los dispositivos microelectrónicos.

Por otro lado, para complementar la generación de energía eléctrica a través de celdas solares se realiza investigación sobre la preparación de materiales nanoestructurados. Los materiales nanoestructurados son aquellos en los que al menos una de sus dimensiones se encuentra en el rango de la nanoescala, es decir, entre 1 y 100 nanómetros. Un nanómetro es igual a la mil millonésima parte de un metro (1 nm = 0.000 000 001 m). La incorporación de materiales nanoestructurados en celdas solares para la generación de energía eléctrica, puede llevarse a cabo en distintas configuraciones: 1) Celdas solares híbridas, formadas por un material orgánico y un material inorgánico, por ejemplo nanocristales de selenuro de cadmio y un polímero conductor; 2) Celdas solares de películas delgadas, formadas por dos materiales inorgánicos nanoestructurados, por ejemplo cobre-indio-selenio y sulfuro de cadmio; 3) Celdas sensibilizadas con tintes o con nanopartículas semiconductoras, por ejemplo óxido de titanio y colorante (estas celdas además contienen un electrolito en forma líquida); 4) Celdas con puntos cuánticos, que son pequeñísimas partículas menores a 5 nm de materiales semiconductores, como sulfuro de plomo o selenuro de plomo. Dentro de los materiales orgánicos nanoestructurados se encuentran los nanotubos de carbono que tienen la forma de una malla de gallinero envuelta en sí misma, y los fulerenos (fig. 3) que tienen la forma de una pelota de fútbol, estos materiales se han utilizado bastante debido a sus excelentes propiedades, un nanotubo de carbono puede tener menos de 1 nm de diámetro y se han reportado hasta con varios centímetros de largo.

Figura 1. Fotografía de módulos fotovoltaicos.

Figura 2. Fotografía de celdas solares acopladas a una lámpara.

Figura 3. Estructura de (a) nanotubo de carbón y (b) fulereno.

ºDra. Manuela Calixto Rodríguez / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Universidad Tecnológica Emiliano Zapata del Estado de Morelos (UTEZ).
ºDr. Germán Alvarado Tenorio / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp-UAEM).
ºDr. Carlos Antonio Pineda Arellano / Esta dirección de correo electrónico está protegida contra spambots. Usted necesita tener Javascript activado para poder verla.
Instituto de Energías Renovables (IER-UNAM).