21 Sep 2017

Desde el MIT en Boston un mexicano logra identificar defectos en celdas solares hechas de silicio

Ahora la propuesta del ingeniero Sergio Castellanos es aplicar un método en obleas de silicio policristalino antes de que se procesen en celdas solares Desde adolescente, el ingeniero Sergio Castellanos tenía la inquietud de estudiar en

Ahora la propuesta del ingeniero Sergio Castellanos es aplicar un método en obleas de silicio policristalino antes de que se procesen en celdas solares

Desde adolescente, el ingeniero Sergio Castellanos tenía la inquietud de estudiar en el extranjero para prepararse y hacer investigación en los mejores laboratorios, en particular sobre energía solar. Con seis años de estancia en los Estados Unidos, primero en la Universidad de Arizona y ahora en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Boston, hace su sueño realidad:

“Trabajar en los defectos encontrados en el silicio y el impacto que tienen en la eficiencia de las celdas solares fabricadas con dicho material”.
Esta línea de investigación la lleva a cabo para obtener el grado de doctor por el MIT.
“Las dislocaciones son un defecto que ocurre a altas temperaturas, de los 500 grados Celsius en adelante. En mi investigación analizo estos defectos y el impacto que tienen en la eficiencia de las celdas solares fabricadas con silicio, ya que este material es utilizado en más del 90 por ciento de los paneles solares a nivel mundial”.

El investigador mexicano en Boston explica que la parte nociva de la dislocación es que interactúan con otros defectos como las impurezas metálicas dentro del material de las celdas solares; éstas tienden a reducir su eficiencia porque interactúan –por ejemplo- con los electrones.

“Al tener una dislocación es muy fácil que las impurezas lleguen a acomodarse en este defecto dentro del material. Por ello, en mi investigación analizo a temprana escala qué tipo de dislocaciones van a ser más nocivas para las celdas, es decir, van a interactuar mas con las impurezas porque no todas lo hacen de igual forma, y por ende no todas las dislocaciones son igual de dañinas”.

La propuesta del ingeniero Sergio Castellanos en el MIT es aplicar un método en obleas de silicio policristalino antes de que se procesen en celdas solares. Este método consiste en usar un tratamiento químico a fin de ver las dislocaciones y analizar su variación geometrica en la superficie. Tras hacer análisis cristalográficos así como con rayos-X que permiten determinar la distribucion y concentracion de impurezas metalicas, se hace una correlacion con la apariencia geometrica en la superficie y asi, solo con ver la superficie, se puede deducir cuál será el comportamiento eléctrico dentro del material.

“La idea es identificar que áreas del material van a ser mas propensas para que los electrones se recombinen antes de ser extraídos por los contactos, y que vuelven menos eficientes a las celdas”.

Un poco de historia
Cuando el originario de Hermosillo, Sonora, estudiaba la preparatoria aplicó un examen para entrar al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y no quedó. Se dijo que no iba a desanimarse porque seguro más adelante podría entrar. Entonces decidió estudiar ingeniería mecánica en el Instituto Tecnológico de Hermosillo y a los dos años de licenciatura sus padres le apoyaron para terminar la carrera en el extranjero.

Así fue que se transfirio a la Universidad de Arizona donde terminó la licenciatura después de haberle hecho válidas las materias que ya había cursado en México.
En dicha universidad se involucró en varios proyectos sobre el tema de energia, como fue el caso de celdas de hidrógenos, un carro solar y la instalación de paneles solares.

El mexicano platica que le gustó mucho hacer investigación y comenzó a buscar proyectos y profesores que trabajaran en dicha área. Localizó a cuatro científicos, pero quería entrar al MIT porque “para cualquier ingeniero estar en este instituto es un sueño. Me fogueé en investigacion de energia durante la licenciatura y después busqué temas de posgrado en dicha área. Apliqué en varias universidades y por fin me quedé en el MIT en Boston”.
Su investigación en celdas solares está en la última etapa, y una vez que la concluya en el próximo año la pondrán a disposición de otros investigadores. Este trabajo lo presentó en diferentes congresos y ha recibido buenos comentarios en términos de utilidad.

Para “terminar la historia” sobre celdas solares, al mexicano le faltaría entre seis y ocho meses para terminar sus estudios, y está más que satisfecho del tema que ha desarrollado durante su posgrado.
El mexicano además quiere seguir en el área de investigación, trabajar en una industria y no descarta cambiar de rubro o de país de manera eventual. En los meses que le faltan definirá su siguiente paso. (Agencia ID)
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