Paneles solares transparentes

Investigadores de la Universidad del Estado de Michigan (MSU) consiguieron desarrollar paneles solares totalmente transparentes, que pueden adaptarse muy bien a aplicaciones de la arquitectura moderna y otros campos, como la electrónica móvil y la industria automotriz.

La energía solar ofrece una solución viable a nuestra creciente necesidad energética. Si bien la adopción de la fotovoltaica convencional en tejados y granjas solares ha crecido rápidamente en la última década, todavía hay muchas oportunidades de expansión.

Actualmente los paneles solares que conocemos no han sido totalmente transparentes; de hecho, por lo general son oscuros y no podrían utilizarse como ventanas. Ésto es porque hasta la fecha se creía imposible que un panel transparente sea capaz de retener los fotones que vienen de la luz del sol, desde los cuales se genera la energía.

Los investigadores también han intentado crear dicho dispositivo antes, pero los resultados finales nunca fueron satisfactorios. Ahora, el equipo de la Universidad del Estado de Michigan (MSU) se centró en el factor transparencia, por lo que desarrollaron un concentrador solar luminiscente transparente, o TLSC, que se puede colocar sobre una superficie cristalina como una ventana. El mismo logra cosechar energía del sol sin afectar la transmisión de la luz.

La tecnología utiliza moléculas orgánicas que absorben las longitudes de onda de la luz que no son visibles para el ojo humano, como la luz infrarroja y ultravioleta. Richard Lunt, profesor asistente de Ingeneria Química y Ciencia de Materiales en la Facultad de la MSU, manifestó que “podemos sintonizar estos materiales para captar solo las longitudes de onda ultravioleta e infrarroja. La luz capturada se transporta al contorno del panel, donde se convierte en electricidad con la ayuda de tiras finas de células solares fotovoltaicas”.

Dado que la huella vertical es superior que la del techo, especialmente en las torres de vidrio, estos dispositivos podrían aprovechar al máximo las fachadas de los edificios. No afectarían el diseño arquitectónico, pero representarán una tecnología mucho más eficiente. Asimismo, también pueden integrarse en construcciones antiguas.

“Si las celulas pueden ser duraderas, podrían integrarse en ventanas de forma relativamente económica, ya que gran parte del costo de la energía fotovoltaica convencional no proviene de la celda solar en sí, sino de los materiales en los que se monta, como el aluminio y el vidrio. El recubrimiento de las estructuras existentes con celdas solares eliminaría una fracción del precio de este material. Si las células transparentes finalmente resultan comercialmente viables, la energía que generan podría compensar significativamente el uso energético en edificios grandes”, expresó el Dr. Lunt.

Si bien se estima que la energía generada no podrá alimentar todo el edificio, se está hablando de una cantidad significativa, suficiente para abastecer la iluminación y la alimentación de la electrónica de todos los días. Lunt dijo que las aplicaciones solares altamente transparentes están registrando eficiencias superiores al 5%, mientras que los paneles tradicionales suelen tener una eficiencia de entre el 15 y el 18%. Aunque las tecnologías solares traslucidas nunca serán más eficientes para convertir la energía solar en electricidad que sus contrapartes opacas, pueden acercarse y ofrecer el potencial de aplicarse a mucha más superficie adicional.

Para finalizar, afirmó: “Las aplicaciones solares tradicionales se han investigado activamente por más de cinco décadas, sin embargo, solo hemos estado trabajando en estas células altamente transparentes durante unos cinco años. En última instancia, esta tecnología ofrece una ruta prometedora para una adopción solar generalizada y económica en superficies pequeñas y grandes que antes eran inaccesibles”.

El trabajo está financiado por la National Science Foundation y el Departamento de Educación de EE.UU.

Los coautores de Lunt son Christopher Traverse, un estudiante de doctorado en ingeniería en MSU, y Richard Pandey y Miles Barr con Ubiquitous Energy Inc., una empresa que Lunt cofundó con Barr para comercializar tecnologías solares transparentes.