Delft y Santa Fe, unidas por la simulación de celdas solares (I)

(C) Intec/UNL/Conicet - Conicet Santa Fe - El Litoral

Renske Kind (*) está cerca de concluir la Maestría en Ciencia en Tecnología de la Energía Sostenible que dicta la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft), en la ciudad holandesa homónima. Realizó una pasantía con el Dr. Francisco Rubinelli, científico del Intec/UNL/Conicet (**) de nuestra ciudad.

—¿Qué actividad académica desarrolla en su país?

—Curso el último año del programa de Maestría antes nombrado. Es un posgrado bastante nuevo que resulta de una creciente toma de conciencia sobre la disponibilidad limitada de fuentes convencionales de energía así como respecto de los problemas ambientales asociados con la extracción y quema de combustibles fósiles. El plan de estudios incluye tecnologías de energías sustentables, en particular la eólica, la solar y la originada en biomasa. Por ser un posgrado en ingeniería, se centra en la tecnología, pero comprende la distribución e implementación de estas tecnologías dentro de los sistemas socioeconómicos.

—¿A qué está abocada en particular?

—A mi proyecto final, referido a celdas solares de silicio de segunda generación (de película delgada). La mayoría de las celdas solares disponibles en el mercado es de la primera generación, cuya producción requiere gran cantidad de material y energía, con un rendimiento energético global muy reducido y costos elevados. En tanto, las celdas solares de película delgada contienen mucho menos material; producirlas demanda menos energía y son potencialmente más baratas. Sin embargo, presentan la desventaja de que su eficacia también es mucho más baja. Por lo tanto, se investiga en pos de aumentar la eficacia y de reducir los costos de producción para hacerlas económicamente viables. En mi proyecto investigo sobre las propiedades y la conducta interna de las celdas solares de película delgada, combinando experimentos con simulaciones en computadora. Comencé en Holanda con la caracterización de celdas solares pequeñas, a escala de laboratorio, y ahora intento reproducir estos resultados experimentales mediante simulaciones en computadora. Estas simulaciones revelarán información sobre las propiedades y procesos que tienen lugar dentro de la celda y que no pueden medirse, o que pueden usarse de manera predictiva. Este conocimiento ayudaría a encontrar maneras de mejorar la celda.

—Usted utiliza el “Delft Code” (Código de Delft). ¿De qué se trata?

—Es un código de simulación en computadora que desarrolló la TU Delft; se denomina Análisis de Semiconductor de Avanzada (ASA) y se usa para simular dispositivos semiconductores tales como las celdas solares. El código es una descripción matemática de los procesos físicos que ocurren en el interior de las celdas cuando funcionan. A partir de las propiedades materiales y de las condiciones externas (tales como la iluminación) definidas por el usuario, el programa calcula con exactitud lo que sucede dentro de la celda. Así, el programa puede predecir las características de la celda, incluyendo la eficiencia de conversión de la energía que se genera y tanto la corriente como la tensión que entregan bajo diferentes condiciones de funcionamiento. Éste es el tema que me trajo a Santa Fe.

—¿En qué consistió su pasantía?

—En trabajar, desde noviembre de 2009 hasta febrero, con el Dr. Rubinelli, quien investiga en simulaciones de celdas solares desde hace muchos años y participó en el desarrollo completo del D-Amps -un código similar al ASA-, siendo, por lo tanto, un experto en el tema. El Dr. René van Swaaij, mi director, me puso en contacto con él, estableciéndose así una cooperación beneficiosa para ambos grupos científicos.

(*) Bachiller en Arquitectura y Bachiller en Ciencia y Tecnología Molecular Sostenible. (**) Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ÁCS/Conicet Santa Fe).