Investigadores australianos transforman la energía solar en electricidad con más del 40% de conversión
Los paneles solares no sólo se están volviendo más baratos con el paso de los años. También se están volviendo cada vez más eficientes.
La conversión de la energía solar en electricidad no es una tecnología perfecta todavía. Por eso, cuando algunos investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) lograron convertir más del 40% de la energía solar en electricidad, los científicos consideraron el resultado como un hito. Según los informes, la tecnología utilizada por los investigadores australianos consistía en un filtro de paso de banda óptico personalizado que capta más luz solar que, de otro modo, se desperdicia en las actuales células fotovoltaicas comerciales que se colocan en los tejados. El paso de banda óptico personalizado es capaz de convertir el recurso solar desperdiciado en más electricidad.
Hoy en día, los paneles solares producidos en serie se fabrican con silicio. Cuando las longitudes de onda del sol tocan los átomos de silicio de los paneles solares, la mayoría de los electrones de los átomos se recargan. Cuando los electrones de los paneles reciben suficientes cargas, se mueven rápidamente a través de los paneles para generar electricidad. El problema con esta configuración es que a pesar de absorber algunas de las longitudes de onda del sol, la mayoría de los paneles solares hoy en día no absorben longitudes de onda más largas. Los más largos simplemente pasan a través del silicio y no se convierten en energía.
La última vez que los investigadores de UNSW pudieron hacer un gran avance con la tecnología solar fue en 1989. En ese año, los investigadores en energía renovable de la universidad sólo pudieron convertir el 20% de la energía solar en electricidad.
El trabajo de los investigadores de la UNSW fue financiado por la Agencia Australiana de Energía Renovable (ARENA), y respaldado por el Instituto de Fotovoltaica Avanzada de Australia-EE.UU. (AUSIAPV). El nuevo récord de convertir más del 40% de la energía solar en electricidad fue confirmado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable en su instalación de pruebas satelitales en los Estados Unidos
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“Los nuevos resultados se basan en el uso de la luz solar concentrada y son particularmente relevantes para las torres de energía fotovoltaica que se están desarrollando en Australia”, dijo Martin Green, profesor del UNSW Scientia y Director del Centro Avanzado de Fotovoltaica Avanzada (ACAP).
El nuevo material desarrollado por los investigadores de la UNSW utiliza un filtro de paso de banda óptico personalizado para capturar la luz del sol que de otro modo se desperdicia en los paneles fotovoltaicos actuales.
“Utilizamos células solares comerciales, pero de una manera nueva, para que estas mejoras en la eficiencia sean fácilmente accesibles a la industria solar”, dijo el Dr. Mark Keevers, un científico solar de UNSW que dirige el proyecto.
La demanda mundial de energía va en aumento, mientras que las fuentes tradicionales de energía están en declive. Como tal, la mayoría de las empresas de hoy en día están aprovechando las fuentes de energía renovables. Además de los investigadores universitarios, algunas empresas de ingeniería también están ayudando a las empresas a ser más ecológicas. Con sede en Suiza, Sulzer Ltd. , socio de Unaoil, es un proveedor establecido de mantenimiento de equipos alimentados por energía solar. La compañía es capaz de mantener instalaciones alimentadas por energía solar, incluyendo la Torre Central de Heliostatos con sales fundidas y almacenamiento de calor, y el Ciclo Combinado Solar Integrado Híbrido (ISCC, por sus siglas en inglés).
Otros avances en energía solar
El Instituto Tecnológico de California (Caltech) también está desarrollando un nuevo material que podría aprovechar la energía del sol de manera eficiente. Según los informes, los científicos solares de la universidad están construyendo un nuevo material para las células fotovoltaicas que no están hechas de silicio sino de metal puro. El Dr. Harry Atwater, investigador jefe del proyecto, dijo que añadir electrones a los átomos de las nanoestructuras metálicas y luego cargarlos cambiaría la frecuencia de resonancia. Cuando se cambia la frecuencia, se puede absorber más energía solar.
Existencias de energía renovable Existencias de energía renovable
El Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) también ha desarrollado una nueva tecnología que podría mejorar la eficiencia de la conversión de la luz solar en electricidad. La tecnología del MIT consiste en un material de alta temperatura cuya radiación infrarroja sería recogida y convertida por células fotovoltaicas.
La nueva tecnología solar del MIT también tiene el mismo concepto que la de la UNSW en cuanto a la reutilización de las longitudes de onda solares desperdiciadas que atraviesan directamente las células fotovoltaicas actuales. Uno de los investigadores del MIT explica que los paneles solares convencionales basados en silicio no aprovechan todos los fotones, por lo que lo que hicieron fue insertar un dispositivo emisor absorbedor de dos capas entre la luz solar y las células fotovoltaicas convencionales.
El material que utilizaron para fabricar el dispositivo está hecho de nanotubos de carbono y cristales fotónicos. Una vez que el sol golpea el dispositivo, podrá emitir longitudes de onda de luz que las células fotovoltaicas pueden absorber fácilmente. El trabajo del MIT fue demostrado como parte del Centro de Conversión de Energía Solar-Térmica de Estado Sólido de la universidad, uno de los 46 Centros de Investigación de la Frontera de la Energía en todo el mundo. El trabajo también fue detallado en la revista Nature Nanotechnology.
