Los paneles solares también serán ventanas en el futuro: científicos los volvieron tranparentes

En los últimos años, las placas solares se han vuelto una alternativa prometedora en el camino a un futuro libre de emisiones de carbono. Aunque…¿qué tal si en lugar de apilarlas en lejanas granjas de energía solar o en los techos de las casas, las placas solares se pudiesen integrar en ventanas, edificios o teléfonos móviles? Un estudio recientemente publicado en el Journal of Power Sources, propuesto por la Universidad Nacional Incheon (Corea del Sur) creó una propuesta de placa solar mimetizable y completamente transparente.

¿Cómo lo lograron?

Actualmente, los materiales para hacer las placas solares más comunes son capas semiconductoras (hechas de silicio, vidrio y marcos de aluminio, entre otros materiales) que capturan luz y la trasladan a la energía eléctrica en infraestructuras opacas (un ejemplo es lo que produce https://mastersinsolar.es/). Sin embargo, la idea de células transparentes ha acompañado a la generación de energía limpia por mucho tiempo. Entusiasmados por materializarla, un equipo de científicos del Departamento de Ingeniería Electrónica de la citada universidad usó dos nuevos materiales con las propiedades deseadas.


Actualmente, las placas solares lucen opacas, al ser hechas principalmente de sicilio.
Imagen: Pixabay

Uno de ellos fue el dióxido de titanio (TiO2), un conocido semiconductor ya usado para hacer placas slares. Además de sus propiedades eléctricas, también es ecológico y poco tóxico. Este material absorbe la luz ultravioleta (una parte del espectro de luz invisible a simple vista) mientras deja pasar la mayor parte del rango de luz visible. El segundo material investigado para hacer esta unión fue el óxido de níquel (NiO), otro semiconductor que se sabe que tiene una alta transparencia óptica. Como el níquel es uno de los elementos que abundan al interior de la Tierra, y su óxido se puede fabricar fácilmente a bajas temperaturas industriales, el NiO también se presentó como una gran opción.

(a) El esquema del dispositivo AgNWs / NiO / TiO2 / FTO. (b) Imagen del dispositivo para mostrar alta transparencia. Perfiles ópticos de dispositivos transparentes AgNW / NiO / TiO2 / FTO (Anatasa- y Rutilo-TiO2) para amplio espectro de longitud de onda (250 nm – 1200 nm). (c) Transmitancia y (d) Absorbancia.

La nueva composición ‘transparente’

En consecuencia, la nueva celda de los investigadores coreanos resultó así: un sustrato de vidrio y un electrodo de óxido metálico, sobre el cual se depositó finas capas de los semiconductores (primero TiO2, luego NiO) y un recubrimiento final de nanocables de plata, actuando como el otro electrodo en la celda. Hicieron varias pruebas para evaluar la absorbancia y transmitancia de la luz del dispositivo, así como su efectividad como placa solar.

¿Salió bien?

Los resultados fueron positivos con una eficiencia de conversión de energía del 2,1%. El rendimiento de la celda fue bastante bueno, dado que apunta solo a una pequeña parte del espectro de luz. La celda también respondió muy bien y funcionó en condiciones de poca luz. Además, más del 57% de la luz visible se transmitió a través de las capas de la placa, lo que le dio aspecto transparente. En la parte final de su experimento, los investigadores creen que podría mejorarse y hasta alimentar un motor pequeño, como de hecho lo demostraron.

Demostración. La celda solar transparente produce energía a partir de la luz ultravioleta para mover un ventilador.

 

La ‘celda’ transparente acaba de nacer, y solo el tiempo dirá si se acaba aplicando de forma masiva. Por el momento, países como Colombia y Chile subsidian la adquisición de paneles solares. 

Lo positivo es que los investigadores, con el paso del tiempo, nos siguen mostrando opciones energéticas para optar, desde lo cotidiano, por el cuidado de nuestro planeta. Como por ejemplo en el caso de  unos auriculares que comentamos en un artículo anterior, que contaban con un panel solar para recargarse. El avance fue presentado en la plataforma Indiegogo. 

 

 

Ulises Lima
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

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