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ID: 819 || Estudio de Celdas Foto-termoíonicas de Películas de Nanodiamante con Concentración Solar

   Este trabajo de investigación se centra en el estudio de fotoceldas de películas de diamante nanoestructuradas sobre silicio (NCD/Si) utilizando un generador foto-termiónico.

En este generador se cuantifica la corriente eléctrica producida por el dispositivo foto-termionico el cual utiliza en conjunto los efectos termiónico y fotoeléctrico de la luz solar concentrada. El dispositivo fototermoinico consiste en un cátodo, que es la celda de nanodiamantes, y un ánodo, que es una placa de cobre separados por una brecha de vacío de aproximadamente cinco milímetros de ancho. Las películas de diamante nanoestructuradas dopada con boro (tipo p) o nitrógeno (tipo n) fueron depositadas sobre silicio por el método de vapores químicos mejorado con plasma (MPCVD, pro sus siglas en ingles). La emisión termiónica asistida por fotones (PETE, por sus siglas en ingles) es un método de recolección de energía solar que utiliza tanto la naturaleza cuántica de los fotones de la luz solar como también la energía térmica para generar electricidad, por lo que aumenta la eficiencia energética de los dispositivos opto-electrónicos con concentración solar. Cuando ocurre el efecto PETE, los electrones de la banda de valencia del cátodo se excitan térmicamente a la banda de conducción, los cuales se emiten al vacío y son capturados por el ánodo metálico generando una corriente eléctrica que puede ser utilizada para realizar un trabajo. La separación física entre el ando y el cátodo permite una gran diferencia de temperatura, reduciendo con esto la corriente inversa generada térmicamente, lo cual limita las celdas fotovoltaicas a altas temperaturas. En este estudio se analizaron las variaciones de densidad de corriente producidas al aumentar la temperatura del cátodo de 300 a 1500 K y se calcularon las funciones de trabajo de los diferentes tipos películas dopadas de nanodiamantes. Por medio de estos estudios se concluyó que las películas de diamante son materiales opto-electrónicos novedosos para aplicarlos en dispositivos de alta eficiencia para la generación de energía eléctrica con concentración solar.

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2 Comments

  1. Excelnete resumen, unicamente falta detallar como se llevo cabo el calentamiento del más de 300 a 1500 K. No se menciona si se utilizó una fuente de calor artificial o concentración solar.
    – Y ahondar un poco más en los principales resultados obtenidos

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