La energía solar tiene un inmenso potencial como fuente de energía limpia. Ahora, científicos Coreanos han presentado un diseño innovador para el desarrollo de una célula solar transparente de alta potencia. Esta innovación es un paso hacia el objetivo de un futuro verde sostenible fuera de la red.
Hoy en día, el cambio climático exige un cambio en la forma que generamos energía, el cambio de los combustibles fósiles usados convencionalmente por fuentes eficientes de energía verde.
Los investigadores discuten ahora el concepto de «energía personalizada«, que haría posible la generación de energía in situ en cualquier lugar.
Por ejemplo, las células solares podrían integrarse en las ventanas, los vehículos, las pantallas de los teléfonos móviles y otros productos de consumo.
Pero para esta revolución es importante que los paneles solares sean manejables y transparentes. Con este objetivo, los científicos han desarrollado dispositivos «fotovoltaicos transparentes» (TPV), versiones transparentes de la célula solar tradicional. A diferencia de las células solares opacas y oscuras convencionales (que absorben la luz visible), los TPV utilizan la luz «invisible» que cae en el rango de los ultravioletas (UV).
Las células solares convencionales pueden ser del «tipo húmedo» o del «tipo seco». De estas, las células solares de tipo seco tienen un ligero margen sobre las de tipo húmedo: Son más fiables, ecológicas y rentables. Además, los óxidos metálicos son muy adecuados para aprovechar la luz ultravioleta. Sin embargo, a pesar de todo esto, el potencial de los TPVs de óxido metálico no ha sido completamente explorado hasta ahora.
Investigadores de la Universidad Nacional de Incheon (Corea del Sur) desarrollaron un diseño innovador para un dispositivo de TPV a base de óxido metálico. Insertaron una capa ultrafina de silicio (Si) entre dos semiconductores transparentes de óxido metálico con el objetivo de desarrollar un dispositivo de TPV eficiente.
Esta investigación se publicó en Nano Energy. El profesor Joondong Kim, que dirigió el estudio, explica: «Nuestro objetivo era idear una célula solar transparente de alta potencia, incrustando una película ultrafina de Si amorfo entre el óxido de zinc y el óxido de níquel«.
Este novedoso diseño que consiste en la película de Si tiene tres ventajas principales.
En primer lugar, permitía el uso de luz de mayor longitud de onda (en contraposición a los TPV sin revestimiento).
En segundo lugar, daba como resultado una eficiente recolección de fotones.
Tercero, permitía un transporte más rápido de las partículas cargadas a los electrodos. Además, el diseño puede generar potencialmente electricidad incluso en situaciones de poca luz (por ejemplo, en días nublados o lluviosos).
Los científicos confirmaron además la capacidad de generación de energía del dispositivo utilizándolo para hacer funcionar el motor de corriente continua de un ventilador.
Basándose en estos hallazgos, el equipo de investigación es optimista en cuanto a que la aplicabilidad en la vida real de este nuevo diseño de TPV será posible pronto.
El profesor Kim dice: «Esperamos extender el uso de nuestro diseño de TPV a todo tipo de materiales, desde edificios de cristal hasta dispositivos móviles como coches eléctricos, teléfonos inteligentes y sensores«.
Además, el equipo se está preparando para llevar su diseño al siguiente nivel utilizando materiales innovadores como semiconductores 2-D, nanocristales de óxidos metálicos y semiconductores de sulfuro. El profesor Kim dice: «Nuestra investigación es esencial para un futuro verde y sostenible, especialmente para conectar el sistema de energía limpia con una huella de carbono mínima o nula«.
Más información: www.sciencedirect.com
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