Un grupo de especialistas del Instituto de Energía Solar en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha centrado su atención en materiales avanzados para la producción de energía solar. Entre los materiales estudiados destacan los semiconductores bidimensionales, como el disulfuro de molibdeno (MoS2), que ofrecen ventajas relevantes para el desarrollo de nuevas aplicaciones energéticas, como la generación de energía fotovoltaica.
El disulfuro de molibdeno (MoS2) es uno de los materiales más destacados de esta clase debido a su capacidad para absorber la luz y convertirla eficientemente en electricidad. El MoS2 también se caracteriza por sus propiedades mecánicas, como flexibilidad y resistencia, lo cual permite su desarrollo en dispositivos ligeros y flexibles.
El enfoque del grupo se ha basado en analizar cómo la introducción de átomos de niobio en el MoS2 afecta sus propiedades eléctricas y termoeléctricas, además de la influencia del espesor del material. El objetivo de estos estudios es lograr un control preciso sobre las prestaciones del material, haciéndolo más adaptable a las necesidades de diversas aplicaciones tecnológicas.
Mejoras de las propiedades eléctricas y termoeléctricas
Según los resultados obtenidos, un dopaje controlado de estas láminas de espesores nanométricos mejora las propiedades eléctricas y termoeléctricas para los distintos espesores, proporcionando una amplia gama de aplicaciones del MoS2. Gracias a la posibilidad de doparlo con impurezas atómicas, ya se han fabricado células solares en las que la capa encargada de absorber la luz y generar electricidad está compuesta por este material. Además, podría emplearse como capa intermedia en otros dispositivos de generación fotovoltaica.
Una de las líneas exploradas consiste en emplear capas ultrafinas de estos materiales para fabricar dispositivos semitransparentes. Este enfoque permitiría, por ejemplo, producir células solares que puedan integrarse en ventanas, generando electricidad sin bloquear la entrada de luz natural en los espacios interiores.
El potencial del MoS2 no se limita a la generación de energía. Por sus propiedades termoeléctricas, este material puede utilizarse tanto para refrigerar como para calentar mediante la circulación de corriente eléctrica. Además, se pueden diseñar sensores capaces de detectar cambios de temperatura con gran precisión, apoyando el desarrollo de nuevas aplicaciones tecnológicas. La investigación se ha publicado en la revista ACS Applied Energy Materials.