cicCartuja Centro de Investigaciones Científicas de la cartuja

Desarrollo de un espejo solar óptimo que evita el uso de plata

Aperiodic Metal-Dielectric Multilayers as Highly Efficient Sunlight Reflectors

Alberto Jiménez-Solano, Miguel Anaya, Mauricio E. Calvo, Mercedes Alcón-Camas, Carlos Alcañiz, Elena Guillén, Noelia Martínez, Manuel Gallas, Thomas Preussner, Ramón Escobar-Galindo and Hernán Míguez

Advanced Optical Materials 2017, Vol. 0, 10.1002/adom.201600833

ICMS

En los últimos años se han desarrollado numerosas tecnologías para la obtención de energía de una forma limpia y renovable. Entre ellas destaca la de alta concentración solar, que tiene como virtud, frente a la energía fotovoltaica tradicional, generar electricidad varias horas después de la puesta del Sol. Sin embargo, una de sus principales limitaciones es el alto coste de los espejos basados en plata que se usan para reflejar la luz necesaria para el correcto funcionamiento de la planta solar.

 

Un equipo multidisciplinar, liderado por investigadores del Grupo de Materiales Ópticos Multifuncionales, perteneciente al Instituto de Ciencia de Materiales (ICMS), centro mixto CSIC-US en el Centro de Investigaciones Científicas Isla de la Cartuja (cicCartuja), ha diseñado y fabricado un novedoso espejo solar de altas prestaciones. En este trabajo, publicado en la revista Advanced Optical Materials, se describe el uso de una estructura multicapa optimizada que mejora el rendimiento de los actuales espejos de plata, lo que conlleva una reducción considerable en los costes de fabricación.

 

Este proyecto, de clara proyección industrial y desarrollado en colaboración con investigadores de Abengoa Research, propone una alternativa novedosa basada en la combinación de metales de bajo coste, como el cobre o el aluminio, y estructuras dieléctricas, consistentes en multicapas aperiódicas fabricadas con óxidos metálicos. Esta estructura ha sido obtenida mediante una compleja herramienta de diseño basada en el uso de algoritmos genéticos. Estos algoritmos, inspirados en la evolución biológica, permiten alcanzar una convergencia en la solución óptima, empleando un tiempo de cálculo mucho menor al de otros algoritmos. Los prototipos resultantes, fabricados en el Fraunhofer FEP Institute, están siendo evaluados con resultados muy prometedores tras un año en condiciones de operación.

 

Dirigido por el profesor Hernán Míguez, el grupo de Materiales Ópticos Multifuncionales ha sido el responsable de diseñar y caracterizar ópticamente estos nuevos espejos solares. Como resultado de la investigación han dado lugar a la licencia de una patente y a la publicación de un artículo con referencia: Alberto Jiménez-Solano, Miguel Anaya, Mauricio E. Calvo, Mercedes Alcón-Camas, Carlos Alcañiz, Elena Guillén, Noelia Martínez, Manuel Gallas, Thomas Preussner, Ramón Escobar-Galindo and Hernán Míguez. Aperiodic Metal-Dielectric Multilayers as Highly Efficient Sunlight Reflectors. Advanced Optical Materials 2017, DOI: 10.1002/adom.201600833.

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