La tecnología solar de concentración y los chips de los ordenadores tienen un problema común, el aumento de temperatura. “En realidad”-explica Supratik Guha, jefe de investigación fotovoltaica en el T.J Watson Research Center de IBM- “se está recalentando el chip. Cuando la temperatura aumenta su eficiencia cae, por lo que se necesita mantener la temperatura baja”. Existen dos maneras de bajar la temperatura. Se pueden utilizar disipadores de calor pasivos, es decir utilizar bloques metálicos que atraen el calor hacia fuera de la célula, o usar agua para provocar el enfriamiento.
La experiencia realizada por IBM ha consistido en adaptar un material, utilizado para los chips, para mejorar la transferencia de calor entre una célula fotovoltaica y un disipador de calor enfriado con agua. “Si se coloca un chip en un disipador de calor de cobre, la transferencia de calor interfacial no es lo suficientemente buena como para mantener la temperatura baja”, explica Supatrik Guha. Esto se debe a las hendiduras microscópicas que ambas superficies poseen y que solo permiten un contacto de superficie relativamente pequeño entre las caras. Por eso las empresas fotovoltaicas tienden a utilizar varias pastas orgánicas para que actúen como interfaces térmicas. El problema es que dichos materiales no son particularmente efectivos en la transferencia de calor.
La solución de IBM es colocar una capa extra-fina de metal líquido, un compuesto de galio e indio, entre las dos superficies y aprovechar su gran conductividad térmica. Utilizando esta solución, los investigadores de IBM han demostrado que pueden enfocar el equivalente de 2.300 veces la energía natural del sol sobre una célula fotovoltaica de un centímetro cuadrado. Sin el enfriamiento, la temperatura de la célula voltaica subiría por encima de los 1.500 grados centígrados y se derretiría. Con el metal líquido y el sistema de enfriamiento con agua, el material fotovoltaico de IBM se mantiene a 85 grados centígrados.
La conclusión de las investigaciones, aseguran desde IBM, es que se puede multiplicar por diez la concentración de la luz al tiempo que se aumenta su rendimiento al evitar el exceso de temperatura. Se estima que se podría quintuplicar la cantidad de energía eléctrica producida respecto a una célula solar convencional.
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www.watson.ibm.com
