Amaru Töfflinger, investigador del Centro Helmholtz de Materiales y Energía de Berlín. FOTO: PUCP

En busca de paneles solares más eficientes

Ciencia Perú

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Amaru Töfflinger tiene una meta concreta: hacer que los paneles solares sean más eficientes y menos costosos. Esta tecnología eco amigable resultaría muy provechosa en el Perú, país con alto grado de energía solar.

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PUCP/DICYT – ¿Se imagina tener energía eléctrica por 20 años sin pagar facturas ni contaminar el medio ambiente? Esto es posible actualmente con los paneles solares, tecnología que permite transformar la energía solar que cae sobre la superficie de la Tierra y convertirla en energía eléctrica.

La meta es hacer que esta tecnología sea más eficiente, cueste menos, y pueda ser vendida a un precio menor

Amaru Töfflinger, investigador del Centro Helmholtz de Materiales y Energía de Berlín, está decidido a mejorar la calidad de los paneles solares. La meta es hacer que esta tecnología sea más eficiente, cueste menos, y pueda ser vendida a un precio menor. “Queremos encontrar nuevos materiales que se puedan combinar con el silicio cristalino (principal material de este sistema) con el fin de aumentar la eficiencia de las celdas solares, o para bajar su precio”, señala.

Actualmente, un sistema de paneles solares, con inversores, baterías y con todos los implementos necesarios para su implementación cuesta alrededor de 3 mil dólares. Es suficiente para cubrir los gastos de energía de una familia de 4 o 5 miembros por 20 años. Töfflinger explica que actualmente se trabaja mayoritariamente con el Nitruro de Silicio (SiN), el cual tiene una tasa de 16% de eficacia. En investigaciones pasadas, Töfflinger analizó el óxido de aluminio (Al O), el cual resultó muy exitoso en las celdas solares.

Su investigación actual se centra en una combinación de ambos materiales, el Nitruro de Aluminio (AIN). “Con esta combinación de materiales se logró subir la eficacia al 20% para los paneles solares comerciales. Además, encontramos que este material tiene ventajas de pasivación, es decir, protege la superficie del silicio”, explica Amaru. Para ello, trabaja en conjunto con dos institutos alemanes. “Con el Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme investigamos las propiedades del Nitruro de Silicio (AIN), y con el Helmholtz ­Zentrum Berlin für Materialien und Energie, donde hice mi doctorado, analizamos cómo bajar los precios de este sistema energético”, agrega.

Amaru participa en el Grupo de Investigación en Materiales de la Especialidad de Física, dirigido por el Dr. Roland Weingärtner, que tiene un largo recorrido en el estudio de materiales amorfos. “El grupo investiga estos materiales para aplicaciones optoelectrónicas, por ejemplo LED o láser. Aprovecho el conocimiento y la experiencia de los que el grupo dispone, ya que dichas nociones también se pueden aprovechar para aplicaciones de celdas solares, son temas muy relacionados”, señala.

La principal aplicación de esta investigación en el país peruano está destinada a la electrificación de zonas rurales

La principal aplicación de esta investigación en el país está destinada a la electrificación de zonas rurales, especialmente en las zonas que no cuentan con redes que provean electricidad de la manera convencional. “La meta del gobierno es que entre 6 o 10 años se tenga una tasa de electrificación del 99% de toda la población peruana. Ahora hay varios proyectos de instalar paneles solares en zonas rurales andinas y selváticas”, agrega el investigador. Hoy en día la mayoría de estos proyectos se encuentran en Arequipa, región que cuenta con la mayor cantidad de energía solar del país.

Sin embargo, la idea no es muy popular en el país. Pocas personas piensan en instalar todo un sistema desde cero, a pesar de que en Perú disponemos de una energía solar considerable. “Incluso en Lima, donde el cielo es tan nublado, hay el doble de energía solar que en países europeos como Alemania”.

Töfflinger participó a inicios de mes en el coloquio de la Sección Física PUCP, evento en el cual explicó las investigaciones que lleva a cabo concernientes a las celdas solares. Él es uno de los investigadores beneficiados de la Beca de Repatriación de Investigadores Peruanos financiado por el Programa Nacional de Innovación para la Competitividad y Productividad (PNICP) con el proyecto titulado ‘Caracterización electrónica de películas delgadas amorfas de AlN y SiN con un amplio ancho de banda, depositadas sobre obleas de silicio cristalino para aplicaciones fotovoltaicas’, contrato N° 274-PNICP-BRI-2015.

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