MADRID, 15 Sep. (EUROPA PRESS) -
Científicos alemanes y estadounidenses han logrado elevar al 14 por ciento el nivel de eficiencia en la producción de hidrógeno solar, desde el 12,4 logrado hace nada menos que 17 años.
Instalaciones científicas de todo el mundo han estado investigando durante muchos años cómo romper el nivel de eficiencia para la fotosíntesis artificial. Ahora, ha sido posible mediante un tándem de células que convierten la energía solar en química, en forma de hidrógeno.
El autor principal, Matthias May, del Instituto HZB para Combustibles Solares, procesó y analizó alrededor de cien muestras durante su tesis doctoral para lograrlo. Los componentes fundamentales son células solares en tándem (en la imagen) de lo que se conoce como semiconductores III-V. Con el uso de un proceso de foto-electroquímico ahora patentado, May pudo modificar ciertas superficies de estos sistemas semiconductores de tal manera que funcionaron mejor en la disociación del agua.
"Hemos inactivado electrónica y químicamente in situ las capas de aluminio, indio y fosfuro en particular, y las hemos acoplado eficientemente a la capa de catalizador para la generación de hidrógeno. De esta manera, hemos sido capaces de controlar la composición de la superficie a escalas sub-nanómetricas", explica May.
Hubo una enorme mejora en la estabilidad a largo plazo también. Al principio, las muestras solamente sobrevivieron unos pocos segundos antes de la salida de energía fallase. Después de un año de optimización, se mantienen estables durante más de 40 horas. Otros pasos hacia un objetivo de estabilidad a largo plazo de 1.000 horas ya están en marcha.
"Las previsiones indican que la generación de hidrógeno a partir de la luz solar utilizando semiconductores de alta eficiencia podría ser económicamente competitiva a las fuentes de energía fósiles en los niveles de eficiencia del 15% o más. Esto corresponde a un precio de hidrógeno de alrededor de cuatro dólares por kilo", dice el profesor Thomas Hannappel, del grupo de la energía fotovoltaica en la TU Ilmenau, asesor académico para el trabajo.
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