P03 Producción de electricidad solar mediante sistemas de disco parabólico, a partir de fotoceldas de alta eficiencia y dispositivos termoiónicos avanzados

Desarrollar una tecnología limpia, de bajo costo, que  permita eficientar la conversión de energía solar a energía eléctrica.  Se crearán y probarán nuevos equipos científicos que conjuntarán tres áreas: seguidores solares, óptica (espejos) y  nuevos materiales o celdas solares.

Al final del proyecto se obtendrán dos prototipos de concentradores solares: el primero, hará uso de celdas basadas en nitruros de galio-indio, las cuales se muestran más eficientes, estables, y con poca o nula afectación hacia el medio ambiente en comparación con las basadas en CdTe, GaAs o plomo; el segundo, utilizará celdas conocidas como PETE (por sus siglas en inglés Photon Enhanced Thermionic Emission) que tienen la peculiaridad de aprovechar tanto la luz solar (provocando el efecto fotoeléctrico) como el calor generado por esta (efecto fotónico). Las celdas tipo PETE tienen la ventaja de poder aprovechar el efecto térmico, sin ser dañadas (como ocurre con las primeras). Con el segundo prototipo se podrán concentrar hasta 1000 soles en una celda de área aproximada a 4 cm², provocando un aumento en la temperatura hasta llegar a los 600-700 °C, eficientando, con ello, la salida de electrones del material utilizado.

Esta  investigación dará lugar a nuevas síntesis de materiales y nanoestructuras; la técnica se verá beneficiada con innovación y posteriores patentes nacionales con posible impacto internacional (en el año 2015 se hizo una solicitud de patente de un generador fototermoiónico, que hoy en día es nuevo a nivel mundial). Adicionalmente, se formarán recursos humanos de alto nivel en el área con conocimiento técnico y científico, que podrán ubicarse tanto en la industria local, nacional o internacional.

El producto de esta investigación se enfoca principalmente hacia los laboratorios de investigación, empresas (i.e. centros comerciales, casas habitación, etc.) e instancias gubernamentales que deseen producir y/o distribuir energía eléctrica.

Líder técnico

Dr. Rafael García Gutiérrez

Universidad de Sonora. Departamento de Investigación en Física. Investigador. Blvd. Luis Encinas y Rosales S/N, Col. Centro, Hermosillo, Sonora, México. Nivel II del Sistema Nacional de Investigadores. Área de investigación en desarrollo de dispositivos termoiónicos avanzados.

www.difus.uson.mx/academias/fisicaderadiaciones/rafael_garcia_gutierrez.php

 

Responsable administrativo

M.A. María Guadalupe Sánchez Soto

Universidad de Sonora. Secretaría General de Finanzas.

Blvd. Luis Encinas y Rosales S/N, Col. Centro, Hermosillo, Sonora, México.

Instituciones participantes

Nuestros desarrollos

Dos solicitudes de patente:

  • “Generador fototermoiónico para la medición de materiales semiconductores”
  • “Seguidor solar de dos ejes movido por mecanismos de rodillos de fricción.

Cuatro convenios con empresas

  • Manufactura y servicio SOGO Hermosillo S.A. de C.V.
  • AIISA Automation S.A. de C.V.
  • SolarSnap
  • REHNU Co.

Resultados alcanzados

Patentes

Nombre del desarrollo: Mecanismo de seguimiento solar de dos ejes operado con actuadores lineales para paneles de alta concentración y planos
Folio: MX/a/2014/012221
Estatus: Examen de forma

Nombre del desarrollo: Generador foto-termoiónico para la medición de materiales semiconductores
Folio: MX/a/2015/000930
Estatus: Examen de fondo

Nombre del desarrollo: Método de síntesis de nanotubos de carbono por radiación gamma a partir de películas delgadas de grafito
Folio: MX/a/2015/007615
Estatus: Examen de forma

Conoce más del proyecto

Entrevista al Dr. Rafael García Gutiérrez en el programa “Charlas con Científicos” acerca de la producción de electricidad solar. 

Audio

Producción de electricidad mediante sistemas de disco parabólico. Rafael García

La Araña Patona
Nanoantenas Termoelectricas para el Aprovechamiento de Energí­a Solar
Francisco Gonzalez