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Un tipo de nanoestructuras aumenta la eficiencia de las células fotovoltaicas

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Sagrario Domínguez Fernández, ingeniera de Telecomunicación, ha conseguido aumentar la absorción de luz en el silicio, mediante nanoestructuras grabadas en células fotovoltaicas

La tesis doctoral, leída en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), que ha sido calificada con un sobresaliente “cum laude”. Ha sido dirigida por los investigadores Javier Bravo Larrea y Jesús Pérez Conde

En el inicio de su tesis doctoral, Sagrario Domínguez diseñó y optimizó estructuras a escala nanométrica “para conseguir encontrar una que minimizara la reflectancia [propiedad de un cuerpo de reflejar la luz] del silicio en el rango de las longitudes de onda en que funcionan las células solares”. En su proceso de fabricación, recurrió a la denominada litografía por interferencia láser, que consiste en aplicar una radiación láser sobre un material fotosensible para crear estructuras a escala nanométrica. En concreto, utilizó obleas de silicio pulido, al que dio forma de pilar cilíndrico, y obtuvo una disminución de la reflectancia de este elemento del 77%.

Posteriormente, Sagrario Domínguez modificó los procesos de fabricación para producir las nanoestructuras en los sustratos de silicio empleados en las células solares comerciales. “Estos sustratos tienen unas dimensiones y una rugosidad superficial que los hace, ‘a priori’, no aptos para los procesos de litografía por interferencia laser”, apunta la autora de la tesis.

Salvadas las dificultades, integró las nanoestructuras en células solares, siguiendo los procesos estándares de la industria fotovoltaica. “Según la literatura, es la primera vez que se consiguen fabricar nanoestructuras periódicas, aquellas que, sobre la superficie de un material, se repiten de forma constante en este tipo de sustratos y, por tanto, la primera célula solar estándar con nanoestructuras periódicas –indica la nueva doctora–. La eficiencia obtenida es de 15,56%, que es un valor muy prometedor si se compara con otros recogidos en la literatura”.

Sagrario Domínguez Fernández obtuvo en la UPNA el título de Ingeniería de Telecomunicación (2009) y el de Máster Universitario en Comunicaciones (2012).

En 2009, Domínguez se incorporó a FideNa (Fundación para la Investigación y Desarrollo de Nanotecnología), donde inició su tesis doctoral, que concluyó en el Centro Multidisciplinar de Tecnologías para la Industria (CEMITEC), al fusionarse ambas entidades en 2013.

Además, sus investigaciones se han difundido en cuatro artículos publicados en revistas científicas de impacto (“Photonics and Nanoestructures — Fundamentals and Applications”, “Journal of Vacuum Science & Technology” y “Nanotechnology”).

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