En el Laboratorio de Energías Renovables de la Facultad de Ciencias de la Electrónica (FCE) de la BUAP, el investigador Luis Armando Moreno Coria y el estudiante de posgrado Guillermo Colorado Jiménez han desarrollado un innovador sistema basado en un robot cartesiano. Este prototipo reduce tanto los costos como el tiempo en la alineación y depósito de material conductor en los contactos de las celdas fotovoltaicas, lo que facilita la generación de energía eléctrica limpia a partir de la luz solar.
México se encuentra entre los cinco países con mayor potencial de radiación solar en el mundo, lo que subraya la importancia de aprovechar este recurso renovable. Las celdas fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad mediante un proceso donde los fotones, al incidir en el material semiconductor, excitan los electrones, generando pares electrón-hueco que producen corriente eléctrica. Este proceso contribuye a la generación de energía sin producir gases de efecto invernadero.
El trabajo del doctor Moreno Coria y el estudiante Colorado Jiménez ha mejorado el proceso de colocación de los contactos en las celdas fotovoltaicas, cuyo objetivo es recolectar la corriente generada por la separación de cargas dentro del dispositivo. Tradicionalmente, este proceso se realiza mediante fotolitografía, una técnica costosa y compleja que requiere un cuarto limpio y un alineamiento preciso de las delgadas líneas de contacto. Sin embargo, el prototipo desarrollado en la BUAP optimiza este procedimiento, eliminando la necesidad de fotolitografía.
El sistema propuesto utiliza procesamiento digital de señales para analizar la geometría de los contactos mediante algoritmos de reconocimiento de patrones. Con esta información, el prototipo ajusta su mecanismo de deposición de manera precisa, permitiendo que el material conductor se aplique de forma controlada sobre la celda, garantizando así la correcta formación de los contactos eléctricos esenciales para el funcionamiento del dispositivo.
“Hemos diseñado un sistema de deposición de material conductor para la formación de contactos en celdas fotovoltaicas. Este sistema emplea procesamiento de imágenes mediante una cámara que captura la estructura de la celda, permitiendo la detección precisa de los patrones de contacto. Una vez identificada su ubicación, un microcontrolador coordina el movimiento de los actuadores, posibilitando el posicionamiento preciso del sistema para la aplicación del material conductor”, detalló el investigador Luis Armando Moreno Coria.
Este proyecto es el resultado de las asignaturas en procesamiento de imagen, instrumentación virtual, electrónica digital y programación de microcontroladores, parte del plan de estudios de la Maestría en Ingeniería Electrónica, opción Instrumentación Electrónica.
Por su parte, Guillermo Colorado Jiménez, quien diseñó la interfaz del sistema, destacó la facilidad de uso para el operador. «La interfaz permite observar y manipular las herramientas sin interrumpir el sistema mecánico. La cámara, que trabaja en tiempo real, facilita la operación y localización de los patrones de contacto, y el sistema deposita el material conductor como pasta de carbono, grafito o cobre», explicó el estudiante.
En este proyecto también participaron los doctores Gerardo Mino Aguilar y César Augusto Arriaga Arriaga, quienes contribuyeron al desarrollo del prototipo, que promete ser un avance significativo en la fabricación de celdas fotovoltaicas más eficientes y de menor costo.
