Celdas solares transparentes podrían generar el 40% de la energía de EE.UU

Celdas solares transparentes podrían generar el 40% de la energía de EE.UU

La energía solar es ahora la forma más barata de nueva energía en decenas de países, y se están construyendo granjas solares en tiempo récord en todo el mundo. Uno incluso parece un panda gigante.

Pero en medio de todo este aumento, hay algo que nos hemos perdido. Cuando pensamos en paneles solares, tendemos a imaginar las unidades voluminosas en los techos de las personas o en grandes paneles solares, pero hay otro tipo de tecnología solar en desarrollo, y es prácticamente invisible.

Durante años, los investigadores han estado investigando formas de hacer paneles solares trasparentes que se parecen mucho a un vidrio, lo que significa que podríamos usarlos como paneles de ventanas al mismo tiempo que convierten la luz que los ilumina en electricidad.

«Las celdas solares altamente transparentes representan la ola del futuro para las nuevas aplicaciones solares», explica el científico de materiales Richard Lunt de la Universidad Estatal de Michigan.

«Analizamos su potencial y demostramos que cosechando solo luz invisible, estos dispositivos pueden proporcionar un potencial de generación de electricidad similar a la energía solar en tejados, al tiempo que proporcionan funcionalidad adicional para mejorar la eficiencia de edificios, automóviles y dispositivos electrónicos móviles».

Crédito: Richard Lunt

Lunt debería saber un poco sobre este tipo de cosas. En 2014, su equipo desarrolló un concentrador solar transparente luminiscente que se asemeja a un trozo de vidrio transparente, pero que está cubierto de pequeñas moléculas orgánicas que pueden absorber la longitud de onda de la luz solar específica e invisible.

Debido a que el material está ajustado para capturar solo longitudes de onda de luz ultravioleta e infrarroja cercana, la luz visible que permite la visión humana no está obstruida, por lo que podemos ver a través de la célula.

En su nuevo estudio, Lunt y sus colegas investigadores examinaron la eficiencia de este tipo de tecnología solar transparente, y estiman que si los paneles transparentes se pueden ampliar para cubrir los 5-7 mil millones de metros cuadrados de superficies de vidrio en los EE.UU. potencialmente podría suministrar alrededor del 40 por ciento de la energía estadounidense.

El año pasado, un análisis similar realizado por el Departamento de Energía sugirió que el potencial solar en la azotea de los edificios en los EE.UU. podría satisfacer aproximadamente la misma cantidad de necesidades de energía mediante el uso de paneles convencionales.

Según los cálculos de Lunt, los dos tipos de celdas, que se ejecutan al unísono gracias a edificios revestidos prácticamente por completo con materiales de captura solar, podrían proporcionar efectivamente todo el poder que Estados Unidos necesita, o al menos al alcance de ese difícil objetivo.

«El despliegue complementario de ambas tecnologías nos podría acercar al 100 por ciento de nuestra demanda si también mejoramos el almacenamiento de energía», dice Lunt.

Y no solo los edificios podrían beneficiarse.

Los vehículos eléctricos que utilizan paneles solares transparentes podrían convertir la luz solar en un kilometraje adicional, mientras que los dispositivos de tecnología personal podrían usar el mismo truco para prolongar la duración de la batería.

Es un ganar-ganar, simplemente por las superficies que nos rodean absorbiendo la luz que no podemos ver de todos modos.

Tal como está, Lunt dice que la energía solar transparente aún no es tan eficiente como los paneles solares convencionales, con eficiencias de alrededor del 5 por ciento en comparación con el 15-18 por ciento de esta última.

Crédito: Kurt Stepnitz

Afortunadamente, hay muchas ventanas en su rascacielos promedio y, a medida que la tecnología se desarrolla, se espera que la eficiencia mejore, y lo necesitaremos.

En este momento, la energía solar en general solo proporciona un poco más del 1 por ciento de la energía de EE.UU., y si alguna vez vamos a desligarnos verdaderamente los combustibles fósiles, nuestro uso de la tecnología solar, al igual que la tecnología en sí, debe intensificarse.

«Para eso estamos trabajando», dice Lunt.

«Las aplicaciones solares tradicionales se han investigado activamente durante más de cinco décadas, sin embargo, solo hemos estado trabajando en estas celdas solares altamente transparentes durante aproximadamente cinco años. En definitiva, esta tecnología ofrece una ruta prometedora para la adopción solar de bajo costo y amplia en superficies pequeñas y grandes que anteriormente eran inaccesibles».

Los hallazgos se informan en Nature Energy.

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