Fabricación de nanocontactos para células solares: invisibilidad y resonancias plasmónicas

Los dispositivos opto-electrónicos, tales como las células solares, las pantallas planas y los diodos LED (del inglés light emitting diodes), necesitan contactos eléctricos en la cara frontal por la que entra o sale la luz del dispositivo. Estos contactos causan pérdidas por reflexión y absorción de luz (sombra) y por resistencia eléctrica. En una primera aproximación estas pérdidas son contrapuestas, lo que mejora la sombra empeora la resistencia y viceversa. Hasta ahora esto se ha entendido como un compromiso inevitable que limita la eficiencia de conversión energética de los dispositivos opto-electrónicos: disminuir las pérdidas por resistencia eléctrica implica necesariamente aumentar las pérdidas ópticas por sombra. Esta tesis se ha encaminado a tratar de superar esta dificultad a través de la nanoestructuración de la malla de contacto frontal, con especial énfasis en el caso de las células solares de concentración. El objetivo es poder reducir simultáneamente las pérdidas por sombreado y resistencia en serie de la malla. Hemos encontrado, en base a experimentos, teoría y simulaciones, que para tamaños de linea pequeños, en el umbral del régimen de Rayleigh, pero no lo suficientemente pequeños como para que se den las resonancias plasmónicas más intensas (de tipo dipolar), los contactos hacen menos sombra de la que corresponde a su área geométrica. Se puede decir que los contactos se vuelven parcialmente invisibles. En una primera parte de introducción se ha presentado la influencia de la malla en las pérdidas por resistencia en serie producidas en la célula. Se ha analizado el peso de las distintas variables y se ha escogido la reducción del espaciado entre líneas como alternativa a desarrollar. Para no afectar a otras variables, se ha reducido acordemente la anchura de línea manteniendo el factor de sombra geométrico de las células estado del arte. Se ha calculado que para un caso ideal la ganancia puede ser de un 4% absoluto para mallas con líneas de anchura 400-600 nm distribuidas en periodos de 10-20 μm. Se ha visto como otros efectos eléctricos apuntan también a ese rango como óptimo...

Análisis comparado de la aplicación del principio europeo de responsabilidad ampliada del productor en envases, vehículos fuera de uso y residuos de aparatos eléctricos y electrónicos

El marco legal europeo con la intención de proteger al medio ambiente y a las personas, y para preservar los recursos materiales y energéticos, desarrolla la llamada Responsabilidad Ampliada del Productor (RAP). La RAP obliga al fabricante de un bien o producto a que el tratamiento de gestión final que se hace a dichos productos al final de su vida útil sea el adecuado y cumpla con los objetivos que, en cada categoría de producto, marca la normativa. Pese a estar bajo el mismo principio, no todos los productores han adoptado el mismo sistema para cumplir con dichas normas. Así, en el caso de España, para los envases y embalajes se optó por crear un Sistema Integrado de Gestión (SIG) que crease toda la estructura de recogida, clasificación y preparación para la gestión de dichos residuos. De este modo nace Ecoembalajes España que crea desde cero todo un sistema de recogida de envases a partir del llamado contenedor amarillo. Se encarga de construir y gestionar las necesarias plantas de selección de envases y de obtener en ellas un material seleccionado que subasta a los consumidores de dichos materiales. El sistema resulta caro, pues ha de crearse toda una estructura nueva que inicialmente no tiene en cuenta las iniciativas preexistentes de recogida y reciclaje de envases que existían previamente. La financiación de Ecoembes se lleva a cabo a través del llamado punto verde que pagan los envasadores y productores en virtud de la cantidad de envases puestos en el mercado cada año. Las plantas de selección no funcionan bajo parámetros de rentabilidad económica sino como un servicio público y su objetivo es cumplir con los porcentajes de materiales seleccionados que Ecoembes les exige. Finalmente los materiales clasificados que salen de las plantas de selección adolecen de una falta de calidad que penalizan su valor en el mercado de materias primas secundarias obligando en muchos casos a los gestores que adquieren dichos materiales a reprocesarlos para poder venderlos a los consumidores de materiales cumpliendo con los estándares de mercado...