{"id":179862,"date":"2025-09-30T23:29:07","date_gmt":"2025-10-01T05:29:07","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?p=179862"},"modified":"2025-10-02T16:21:17","modified_gmt":"2025-10-02T22:21:17","slug":"semiconductores-para-celdas-solares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/transformacion-industrial\/semiconductores-para-celdas-solares\/","title":{"rendered":"\u00bfPodr\u00edan las celdas solares ser m\u00e1s eficientes? Estudian el rendimiento de nuevos semiconductores"},"content":{"rendered":"\n<p>Los <a href=\"\/es\/divulgacion-ciencia\/que-pasa-con-los-paneles-solares-al-final-de-su-vida-util\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">paneles solares<\/a> pueden ser una alternativa para generar energ\u00eda en los hogares a un costo bajo, pero, \u00bfpodr\u00edan estas tecnolog\u00edas fotovoltaicas ser a\u00fan m\u00e1s eficientes? Los dispositivos convierten la luz solar en electricidad gracias a los <a href=\"\/es\/tecnologia\/semiconductores-industria-electronica\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">materiales semiconductores<\/a> con los que se fabrican, pero <strong>su rendimiento se limita a un aproximado del 33%<\/strong>. Es decir, solo ese porcentaje de la radiaci\u00f3n solar se convierte en electricidad.<\/p>\n\n\n\n<p>Al respecto, investigadores del Tecnol\u00f3gico de Monterrey y el <a href=\"\/en\/tag\/mit\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachusetts<\/a> (MIT, por sus siglas en ingl\u00e9s), a trav\u00e9s de una <a href=\"\/es\/tecnologia\/mit-tecnologico-de-monterrey\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">alianza de colaboraci\u00f3n cient\u00edfica<\/a>, buscan nuevos materiales que ayuden a estas tecnolog\u00edas a superar esa barrera.<\/p>\n\n\n\n<p>Los semiconductores que actualmente se utilizan en la industria fotovoltaica son la perovskita, el silicio, el telururo de cadmio y compuestos con germanio al contar con propiedades \u00f3pticas ideales, y en algunos casos, <strong>por ser abundantes y de bajo costo<\/strong>, dice <a href=\"https:\/\/research.tec.mx\/vivo-tec\/display\/PID_207269\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Carolina Orona<\/a>, investigadora del <a href=\"\/es\/tag\/institute-of-advanced-materials-for-sustainable-manufacturing\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Institute of Advanced Materials and Sustainable Manufacturing<\/a>. Sin embargo, adem\u00e1s de no alcanzar la m\u00e1xima eficiencia, no son tan estables e incluso pueden ser t\u00f3xicos para el medio ambiente.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe title=\"Las fortalezas del Institute of Advanced Materials for Sustainable Manufacturing\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/C27PR4_MDRU?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Identificando los nuevos materiales <\/h2>\n\n\n\n<p>Orona, tambi\u00e9n profesora de la <a href=\"\/es\/tag\/escuela-de-ingenieria-y-ciencias\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias<\/a> (EIC) del Tec <a href=\"\/es\/tag\/campus-monterrey\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">campus Monterrey<\/a>, colabor\u00f3 en un proyecto del <a href=\"https:\/\/sites.mit.edu\/metalab\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Laboratorio de Investigaci\u00f3n en Metamateriales Multifuncionales<\/a> del MIT, junto a la profesora <a href=\"https:\/\/sites.mit.edu\/sboriskina\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Svetlana Boriskina<\/a>, para caracterizar nuevos materiales, por ejemplo, de la familia de los calcogenuros y <strong>semiconductores de van der Waals<\/strong>. Entre sus ventajas est\u00e1 la de mejorar la eficiencia de las tecnolog\u00edas que aprovechan la luz del sol.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cLos materiales semiconductores no son ni completamente conductores ni completamente aislantes. Son la base de dispositivos como leds, sensores, l\u00e1seres y celdas solares. <strong>Lo interesante es que podemos manipularlos para que tengan las propiedades que necesitamos<\/strong>\u201d, explica. \u201cEstos nuevos materiales sumamente delgados, tienen ventajas sobre los convencionales: su respuesta a la luz es m\u00e1s r\u00e1pida, direccional, sensible y presentan estados electr\u00f3nicos topol\u00f3gicamente protegidos (los electrones fluyen estables aunque haya defectos o impurezas)\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p>El trabajo de la investigadora consisti\u00f3 en comprobar las propiedades \u2014antes descubiertas en simulaciones te\u00f3ricas\u2014 a partir de modificaciones a nivel at\u00f3mico en un grupo de materiales con potencial de <strong>empujar el l\u00edmite de eficiencia en los dispositivos fotovoltaicos, hasta un 50 o 60%, dice.<\/strong> Estos materiales son bidimensionales porque tienen un grosor de apenas unos cuantos \u00e1tomos y se manejan usando microscop\u00eda \u00f3ptica.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">La luz interact\u00faa de manera diferente<\/h2>\n\n\n\n<p>La investigadora midi\u00f3 y<strong> analiz\u00f3 la interacci\u00f3n que tienen los materiales con la luz<\/strong> cuando se les aplica un estr\u00e9s mec\u00e1nico controlado, como cuando se estiran o deforman f\u00edsicamente. Para realizar esas pruebas utiliz\u00f3 t\u00e9cnicas \u00f3pticas avanzadas que permiten detectar alteraciones en el comportamiento \u00f3ptico dependiendo de la estructura cristalina y el grosor del material, conocidos como elipsometr\u00eda y espectroscop\u00eda de reflectancia. <\/p>\n\n\n\n<p>Uno de estos procedimientos consisti\u00f3 en analizar el \u00e1ngulo del reflejo de una luz aplicada con un l\u00e1ser.<\/p>\n\n\n\n<p>En el experimento se utiliz\u00f3 un peque\u00f1o cristal s\u00f3lido del material, que fue transformado en una capa muy delgada a trav\u00e9s de un proceso conocido como<strong> exfoliaci\u00f3n mec\u00e1nica.<\/strong> Se extrae una l\u00e1mina del cristal utilizando una cinta adhesiva; es tan fina que no puede verse a simple vista. Luego, esa \u201chojuela\u201d microsc\u00f3pica se coloca en un sustrato o superficie plana donde se hace una caracterizaci\u00f3n \u00f3ptica inicial para tener una l\u00ednea base.<\/p>\n\n\n\n<p>A continuaci\u00f3n, se repite el proceso de exfoliaci\u00f3n, pero la l\u00e1mina se coloca en el sustrato sobre una \u201coblea\u201d de silicio que tiene microestructuras y pilares grabados con litograf\u00eda que tienen relieves de 200 nan\u00f3metros de altura (hasta 250 veces m\u00e1s delgados que el grosor de un cabello) y que hacen que se deforme f\u00edsicamente, alterando su simetr\u00eda interna. <\/p>\n\n\n\n<p>Finalmente, ya con el material deformado, se usan las t\u00e9cnicas para identificar cambios en las propiedades \u00f3pticas \u2014al aplicar luz con un l\u00e1ser\u2014 a causa de la alteraci\u00f3n en su estructura.<\/p>\n\n\n\n<p>A partir de este an\u00e1lisis, el equipo comprob\u00f3 que al aplicar estr\u00e9s mec\u00e1nico en el material 2D se activan cambios en la interacci\u00f3n con la luz que no est\u00e1n presentes en su estado normal. \u201cEstas propiedades que buscamos se desencadenan cuando generas una asimetr\u00eda; eso hace que <strong>la<\/strong> <strong>luz interact\u00fae de manera diferente con estos materiales.<\/strong> Son respuestas \u00f3pticas interesantes que podr\u00edan aplicarse en sensores m\u00e1s sensibles, fotodetectores o celdas solares m\u00e1s eficientes\u201d<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Se abre la puerta a dispositivos m\u00e1s ligeros y eficientes<\/h2>\n\n\n\n<p>La investigadora se\u00f1ala que los siguientes pasos ser\u00e1n para estudiar los nuevos materiales, el dise\u00f1o y desarrollo de dispositivos en escala micro con los semiconductores que ya fueron analizados para<strong> medir ahora la generaci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica.&nbsp;<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Lo m\u00e1s prometedor es que estos materiales podr\u00edan operar en condiciones y dise\u00f1os m\u00e1s simples que las tecnolog\u00edas actuales, abriendo la puerta a <strong>dispositivos m\u00e1s delgados, eficientes y funcionales.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>\u201cLos semiconductores est\u00e1n en todos lados y como muchas tecnolog\u00edas tienen que evolucionar. Tenemos que seguir buscando alternativas de materiales nuevos para usarlos en aplicaciones que nos van a llevar a tener energ\u00edas m\u00e1s eficientes y m\u00e1s limpias\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p><br><strong><em>\u00bfTe interes\u00f3 esta historia? \u00bfQuieres publicarla?&nbsp; Contacta a nuestra editora de contenidos para conocer m\u00e1s&nbsp;<a href=\"mailto:marianaleonm@tec.mx\">marianaleonm@tec.mx<\/a><\/em><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El rendimiento actual se limita a alrededor del 33% y cient\u00edficos en una alianza colaborativa buscan propiedades \u00f3ptimas en materiales alternativos.<\/p>\n","protected":false},"author":47,"featured_media":179884,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[973],"tags":[110,180],"class_list":["post-179862","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-transformacion-industrial","tag-institute-of-advanced-materials-for-sustainable-manufacturing","tag-mit"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v21.0 (Yoast SEO v27.3) - https:\/\/yoast.com\/product\/yoast-seo-premium-wordpress\/ -->\n<title>Estudian semiconductores m\u00e1s eficientes para celdas solares | TecScience<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"A trav\u00e9s de una colaboraci\u00f3n entre el Tec y el MIT investigadores estudian propiedades en nuevos semiconductores para desarrollar celdas solares m\u00e1s eficientes.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/transformacion-industrial\/semiconductores-para-celdas-solares\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"es_ES\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"\u00bfPodr\u00edan las celdas solares ser m\u00e1s eficientes? 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