Los materiales solares transparentes en las ventanas podrían captar tanta energía como los paneles solares más voluminosos de los tejados, afirman investigadores.
«Las células solares altamente transparentes representan la ola del futuro para nuevas aplicaciones solares…»
Los autores de un nuevo artículo sostienen que el uso generalizado de estas aplicaciones solares altamente transparentes, junto con los paneles de los tejados, podría cubrir casi toda la demanda de electricidad de Estados Unidos y reducir drásticamente el uso de combustibles fósiles.
«Las células solares altamente transparentes representan la ola del futuro para nuevas aplicaciones solares», afirma Richard Lunt, profesor asociado de ingeniería química y ciencia de los materiales en la Universidad Estatal de Michigan. «Analizamos su potencial y demostramos que, al captar solo luz invisible, estos dispositivos pueden ofrecer un potencial de generación eléctrica similar al de los paneles solares de los tejados, además de aportar funcionalidades adicionales que mejoran la eficiencia de edificios, automóviles y dispositivos electrónicos móviles».
Lunt y sus colegas fueron pioneros en el desarrollo de un concentrador solar luminiscente transparente que, colocado en una ventana, genera energía solar sin obstruir la vista. El material delgado, similar al plástico, puede utilizarse en edificios, ventanillas de automóviles, teléfonos móviles u otros dispositivos con una superficie transparente.
El sistema de captación solar utiliza moléculas orgánicas desarrolladas por Lunt y su equipo para absorber longitudes de onda invisibles de la luz solar. Los investigadores pueden «ajustar» estos materiales para captar únicamente las longitudes de onda ultravioleta y del infrarrojo cercano, que luego convierten esta energía en electricidad.
Para alejar el consumo energético mundial de los combustibles fósiles, se necesitarán tecnologías de energía renovable innovadoras y rentables como estas. Actualmente, la energía solar produce solo alrededor del 1,5 % de la demanda de electricidad en Estados Unidos y en el mundo.
Sin embargo, en cuanto al potencial eléctrico total, los autores señalan que se estima que en Estados Unidos hay entre 5.000 y 7.000 millones de metros cuadrados de superficie de vidrio. Con tanta superficie acristalada, las tecnologías solares transparentes podrían suministrar alrededor del 40 % de la demanda energética del país, un potencial similar al de los paneles solares de los tejados.
«El despliegue complementario de ambas tecnologías», afirma Lunt, «podría acercarnos al 100 % de nuestra demanda si también mejoramos el almacenamiento de energía».
Lunt afirma que las aplicaciones solares altamente transparentes están alcanzando eficiencias superiores al 5 %, mientras que los paneles solares tradicionales suelen tener una eficiencia de entre el 15 % y el 18 %. Aunque las tecnologías solares transparentes nunca serán más eficientes que sus equivalentes opacas a la hora de convertir la energía solar en electricidad, pueden acercarse a ese nivel y, además, ofrecen la posibilidad de cubrir mucha más superficie adicional, señala.
Por ahora, las tecnologías solares transparentes apenas alcanzan alrededor de un tercio de su potencial total realista, añade Lunt.
«Eso es lo que buscamos», afirma. «Las aplicaciones solares tradicionales se han investigado activamente durante más de cinco décadas, pero llevamos trabajando en estas células solares altamente transparentes apenas unos cinco años. En última instancia, esta tecnología ofrece una vía prometedora para una adopción solar asequible y generalizada en superficies pequeñas y grandes que antes eran inaccesibles».
Los investigadores publicaron su trabajo en la revista Nature Energy.
La Fundación Nacional de Ciencias y el Departamento de Educación de Estados Unidos financiaron el estudio.
Los coautores de Lunt pertenecen a la Universidad Estatal de Michigan y a Ubiquitous Energy Inc., empresa que Lunt cofundó con Barr para comercializar tecnologías solares transparentes.
