Con su tesis de doctorado sobre películas semiconductoras de selenuro de estaño, útiles para hacer celdas solares, Dalia Martínez Escobar, egresada del doctorado en Ingeniería del Instituto de Energías Renovables (IER) de la UNAM, ganó el Reconocimiento al Mérito Estatal en Investigación (REMEI) 2014, en la categoría de Investigación Científica, que cada año otorga el estado de Morelos.
Bajo la dirección de Aarón Sánchez Juárez, investigador del IER y experto en tecnologías fotovoltaicas, desarrolló un material alternativo al silicio mono y policristalino con el que actualmente se construyen los dispositivos que captan energía solar y la convierten en electricidad por el llamado efecto fotovoltaico.
Este último ocurre al utilizar materiales semiconductores que interactúan con las partículas de la luz (los fotones) y generan cambios electrónicos en su estructura.
Para la galardonada, nacida en Oaxaca en 1978, el REMEI significa el reconocimiento a su esfuerzo, pero también el compromiso y la responsabilidad de seguir trabajando en su línea de investigación.
Interesada desde niña en el conocimiento científico, la joven estudió Ingeniería Electrónica con especialidad en Telecomunicaciones en el Instituto Tecnológico del Mar de Oaxaca; la maestría en el Centro de Investigaciones en Óptica, ubicado en León, Guanajuato, y el doctorado de su área en el IER de la UNAM, con sede en Temixco, Morelos.
Acorde con la meta del IER de desarrollar celdas solares innovadoras a partir de elementos abundantes como el cobre, el plomo, el bismuto y el estaño, Martínez Escobar eligió a este último para ensayar un material alternativo capaz de abaratar costos en el mercado mexicano.
Síntesis de estaño
Para lograr un material con ventajas semejantes a las existentes, la universitaria sintetizó el selenuro de estaño (SnSe) y el diselenuro de estaño (SnSe2) a partir de técnicas para la fabricación de películas delgadas.
En el proceso de síntesis empleó dos técnicas: la de depósito por vapor químico asistido por plasma (PECVD, por sus siglas en inglés) y el rocío pirolítico, ambas aplicables a escala industrial y que utilizan menos material que el proceso convencional. Para obtener los materiales utilizó como precursores el tetracloruro de estaño y el ácido selenídrico.
Luego de caracterizar la película delgada, encontró que el SnSe2 tiene todas las características para ser utilizado en una celda solar como un elemento ventana (con conductividad tipo-n), mientras el selenuro puede comportarse adecuadamente como componente absorbedor (con conductividad tipo-p).
Este trabajo de tesis es un antecedente para poder construir celdas solares con estos materiales. Por ello, la joven científica realizó una simulación en la que utilizó SnSe como material absorbedor y obtuvo como resultado 630 minivoltios a circuito abierto y una corriente de corto circuito de 48 miliamperes en una celda de un centímetro cuadrado, resultados competitivos con las actuales celdas comerciales.
En un futuro cercano espera poder fabricar la celda solar con el uso de materiales sintetizados de estaño con las técnicas PECVD y rocío pirolítico.
Actualmente, Martínez Escobar recurre a métodos físicoquímicos para preparar películas de materiales semiconductores, caracteriza celdas solares y evalúa el desempeño eléctrico y la seguridad de los módulos fotovoltaicos dentro del proyecto “Desarrollo de un laboratorio nacional para la evaluación de la conformidad de módulos y sistemas fotovoltaicos”, que se realiza en el Centro Mexicano de Innovación Solar CeMIE-Sol.
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