Las células solares transparentes ultradelgadas prometen carga invisible para dispositivos portátiles, automóviles y hogares.

      Un nuevo tipo de célula solar casi invisible podría ayudar algún día a que las superficies de vidrio cotidianas generen electricidad. Esto podría incluir ventanas de automóviles y techos solares, gafas inteligentes, dispositivos portátiles, fachadas de edificios y ventanas de casas.

      Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur, han desarrollado células solares de perovskita ultradelgadas y transparentes que son aproximadamente 10,000 veces más delgadas que un cabello humano y alrededor de 50 veces más delgadas que las células solares de perovskita convencionales. El equipo de investigación de NTU, dirigido por la profesora asociada Annalisa Bruno, publicó los hallazgos en ACS Energy Letters (a través de TechXplore).

      ¿Pueden las células solares desaparecer en el vidrio cotidiano?

      Estas células solares son semitransparentes y de color neutro, por lo que podrían añadirse al vidrio sin que parezca que tienen paneles solares tradicionales. Esto podría ser útil en ciudades donde las azoteas ya se utilizan para energía solar, pero las ventanas y fachadas de vidrio verticales siguen siendo en su mayoría inexploradas.

      Anker

      Investigadores de todo el mundo están tratando de hacer que la tecnología solar sea más fácil de adoptar y más atractiva para los usuarios cotidianos. Algunos están trabajando en células solares coloridas que podrían hacer que los paneles se vean mejor en las casas, mientras que el enfoque de NTU se centra en hacer que las células solares casi desaparezcan en el vidrio. Si funciona a gran escala, podría ayudar a resolver uno de los mayores desafíos de la energía solar al generar energía limpia sin pedir a las personas que cambien la apariencia de sus hogares, automóviles o dispositivos.

      NTU dice que las células pueden generar electricidad bajo luz indirecta y difusa, lo que las hace útiles para edificios urbanos densos con luz solar directa limitada. Si se escala con éxito, grandes edificios con fachadas de vidrio podrían teóricamente generar varios cientos de megavatios-hora de electricidad al año, dependiendo de la orientación y el área de vidrio utilizable.

      ¿Qué desafíos quedan antes del uso comercial?

      El equipo fabricó las células utilizando un proceso llamado evaporación térmica, donde el material se calienta dentro de una cámara de vacío hasta que se convierte en vapor, y luego se asienta como una capa extremadamente delgada. NTU dice que esto ayuda a crear capas uniformes sobre áreas más grandes, evita solventes tóxicos y permite a los investigadores controlar cuán claras son las células solares.

      El mejor resultado provino de la célula opaca de 60 nanómetros, que alcanzó aproximadamente un 12% de eficiencia. Las versiones opacas más delgadas alcanzaron aproximadamente un 11% de eficiencia a 30 nanómetros y un 7% a 10 nanómetros. La versión semitransparente de 60 nanómetros permitió que aproximadamente el 41% de la luz visible pasara mientras alcanzaba un 7.6% de eficiencia.

      Sean Pollock / Unsplash

      Para comparar, los paneles solares regulares en azoteas son mucho más eficientes, con muchos paneles comerciales para hogares convirtiendo aproximadamente entre el 18% y el 24% de la luz solar en electricidad. La célula semitransparente de NTU no intenta superar a esos paneles en potencia bruta. Su ventaja es que puede aprovechar superficies donde los paneles solares regulares serían poco prácticos o indeseables.

      Esto sigue siendo investigación en etapa de laboratorio, no un producto listo para ventanas, automóviles o dispositivos portátiles. NTU ha solicitado una patente y está hablando con empresas para validar el proceso de fabricación. Los investigadores aún necesitan demostrar que las células pueden permanecer estables, sobrevivir al uso a largo plazo y funcionar bien cuando se producen en áreas más grandes.