Placas solares más eficientes manipulando la luz solar

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Una de las maneras de reducir el coste de la energía solar tiene que ver con la eficiencia.  Bastará con aumentar la cantidad de electricidad que pueden producir los paneles solares. La mayoría de las celdas fotovoltaicas convierten menos del 20% de la energía de la luz que capturan en electricidad. Pero un proyecto financiado con 2.4 millones de dólares del ARPA-E (Advanced Research Projects Agency for Energy, EE.UU.) se ha propuesto mejorar radicalmente este balance. Tiene como objetivo alcanzar una eficiencia mayor del 50%. Eso reduciría el número de placas solares a más de la mitad, haciendo mucho más competitiva la energía solar.

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Harry Atwater, un profesor del Instituto de Tecnología de California (Caltech) pretende alcanzar este reto. Su método utiliza materiales nanoestructurados para descomponer y clasificar de una manera precisa la luz solar en varios colores. Luego la dirige a celdas solares con semiconductores adaptados a cada color. El resultado de este ingenioso método es absorber la mayor parte del espectro solar. Luego se convierte en electricidad, en vez de calor.

Esta idea no es nueva, pero ha derivado siempre en dispositivos demasiado voluminosos y/o demasiado caros de producir. Afortunadamente en los últimos años los científicos han mejorado la manipulación de la luz a escalas muy reducidas. Se ha podido clasificar por colores, y guiarla empleando capas delgadas de material. Esto  ya lo vimos en las investigaciones del profesor Stephen Chou.

profesor Harry Atwater de Caltech
Profesor Harry Atwater

Atwater se aprovecha de estos avances para hacer una manipulación precisa de la luz. Consigue producto de poco espesor, y de aspecto muy similar al de los paneles solares convencionales. Tiene una capa superior destinada a descomponer la luz, clasificándola por su color; luego la entrega a una segunda capa que contiene una matriz de celdas solares adaptadas a cada color. Él compara su dispositivo con un televisor de pantalla plana:

Estos sofisticados productos al principio costaban bastante fabricarlos, y ahora se pueden conseguir por mucho menos dinero».

Ya existen en el mercado las herramientas necesarias para la producción de materiales nanoestructurados, capaces de integrar estas celdas solares. Solo falta fabricarlos en grandes cantidades para que sus elevados costes se reduzcan. Los investigadores también están enfocados en hacer láminas delgadas de semiconductores, con el fin de utilizarlos en dispositivos de este tipo.

A partir de un artículo en MIT Technology Review.

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