Los científicos han conseguido que los paneles solares delgados absorban más energía.
Además de una mayor eficiencia energética, estos nuevos paneles ofrecen rentabilidad y fiabilidad, según sugiere la investigación.
Los científicos esperan iniciar la producción y creen que seguir investigando para perfeccionar su diseño podría convertir al panel solar delgado en un serio competidor comercial.
Los datos también podrían ser útiles para otras industrias centradas en la gestión de la luz.
Científicos de la Universidad de Surrey y del Imperial College London han logrado aumentar la absorción de energía en paneles solares ultradelgados en un solares25%, un récord para paneles de este tamaño.
El equipo, que colaboró con AMOLF, en Ámsterdam, utilizó paneles solares de apenas un micrómetro de grosor, con una capa de panal desordenado sobre el panel de silicio. El diseño biofílico se inspira en las alas de las mariposas y los ojos de las aves para absorber la luz solar desde todos los ángulos posibles y hacer que los paneles sean más eficientes.
La investigación permitió aumentar un 25% la absorción de energía de los paneles, lo que los hizo más eficientes que otros paneles de un micrómetro de grosor. Publicaron sus hallazgos en la revista de la American Chemical Society, Photonics.
«Uno de los desafíos de trabajar con silicio es que casi un tercio de la luz rebota directamente en él sin ser absorbida ni aprovecharse su energía», afirmó Marian Florescu, del Instituto de Tecnología Avanzada (ATI) de la Universidad de Surrey, en un comunicado. «Una capa texturizada sobre el silicio ayuda a resolver este problema, y nuestro diseño de panal desordenado, pero hiperuniforme, resulta especialmente eficaz».
Los paneles del estudio alcanzaron niveles de absorción de 26.3 mA/cm2, frente al récord de absorción anterior, de 19.72 mA/cm2, registrado en 2017.
Aumentar la eficiencia y la absorción de los paneles ultradelgados es fundamental para lograr una energía fotovoltaica de bajo costo.
«La energía fotovoltaica (FV) de silicio de un micrómetro de grosor promete ser la solución definitiva, rentable, fiable y respetuosa con el medio ambiente para aprovechar la energía solar en zonas urbanas y en el espacio, ya que combina el bajo costo y la madurez de la fabricación de silicio cristalino (c-Si) con el poco peso y la flexibilidad mecánica de las películas delgadas», explicaron los autores del estudio.
Los investigadores esperan que nuevas mejoras en el diseño aumenten aún más la eficiencia de los paneles de micrómetros de grosor y les permitan competir con los paneles solares comerciales actuales. Además, estos paneles flexibles podrían ofrecer versatilidad en sus usos.
«El uso de la energía fotovoltaica ultradelgada tiene un enorme potencial. Por ejemplo, dado lo ligeros que son estos paneles, serán especialmente útiles en el espacio y podrían hacer viables nuevos proyectos extraterrestres», afirmó Florescu. «Como utilizan mucho menos silicio, esperamos que también reduzcan los costos aquí en la Tierra; además, podrían contribuir a aprovechar mejor la Internet de las cosas y a crear edificios de energía cero abastecidos localmente».
Más allá de la energía fotovoltaica, la investigación también podría ser útil para otras industrias centradas en la gestión de la luz, como la fotoelectroquímica, la emisión de luz de estado sólido y los fotodetectores.
Tras el aumento satisfactorio de la tasa de absorción de los paneles ultradelgados en este estudio, los científicos planean empezar a buscar socios comerciales y elaborar un plan de fabricación.
