Los materiales solares transparentes que se pueden aplicar a las ventanas representan una fuente masiva de energía sin explotar y podrían cosechar tanta energía como las unidades solares más grandes e inclinadas de los techos, informan los científicos en Nature Energy.
Dirigidos por investigadores de ingeniería de la Universidad Estatal de Michigan, los autores argumentan que el uso generalizado de aplicaciones solares tan transparentes, junto con las unidades de techo, podría satisfacer la demanda de electricidad de EE. UU. Y reducir drásticamente el uso de combustibles fósiles.
«Las células solares altamente transparentes representan la ola del futuro para las nuevas aplicaciones solares», dijo Richard Lunt, profesor asociado Johansen Crosby Endowed de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales en MSU. «Analizamos su potencial y demostramos que cosechando solo luz invisible, estos dispositivos pueden proporcionar un potencial de generación de electricidad similar al de la azotea solar a la vez que proporcionan funcionalidad adicional para mejorar la eficiencia de edificios, automóviles y dispositivos electrónicos móviles».
Lunt y sus colegas en MSU fueron pioneros en el desarrollo de un concentrador solar luminiscente transparente que cuando se coloca en una ventana crea energía solar sin interrumpir la vista. El material delgado, parecido al plástico, se puede utilizar en edificios, ventanas de automóviles, teléfonos celulares u otros dispositivos con una superficie clara.
El sistema de recolección solar utiliza moléculas orgánicas desarrolladas por Lunt y su equipo para absorber las longitudes de onda invisibles de la luz solar. Los investigadores pueden «ajustar» estos materiales para recoger solo las longitudes de onda del infrarrojo cercano y ultravioleta que luego convierten esta energía en electricidad.
Alejar el consumo mundial de energía de los combustibles fósiles requerirá tecnologías de energía renovable innovadoras y rentables. Solo alrededor del 1,5 por ciento de la demanda de electricidad en los Estados Unidos y en todo el mundo se produce mediante energía solar.
Pero en términos de potencial de electricidad en general, los autores señalan que hay un estimado de 5 mil millones a 7 mil millones de metros cuadrados de superficie de vidrio en los Estados Unidos. Y con esa cantidad de vidrio por cubrir, las tecnologías solares transparentes tienen el potencial de suministrar alrededor del 40 por ciento de la demanda de energía en los EE. UU., Aproximadamente el mismo potencial que las unidades solares en la azotea. «El despliegue complementario de ambas tecnologías», dijo Lunt, «podría acercarnos al 100 por ciento de nuestra demanda si también mejoramos el almacenamiento de energía».
Lunt dijo que las aplicaciones solares altamente transparentes registran eficiencias por encima del 5 por ciento, mientras que los paneles solares tradicionales suelen tener entre un 15 y un 18 por ciento de eficiencia. Aunque las tecnologías solares transparentes nunca serán más eficientes en la conversión de energía solar en electricidad que sus contrapartes opacas, pueden acercarse y ofrecer el potencial para ser aplicadas a una superficie adicional mucho más amplia, dijo.
En este momento, las tecnologías solares transparentes solo representan aproximadamente un tercio de su potencial global realista, agregó Lunt.
«Eso es para lo que estamos trabajando», dijo. «Las aplicaciones solares tradicionales se han investigado activamente durante más de cinco décadas, sin embargo, solo hemos estado trabajando en estas células 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 «.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por Michigan State University.
