¡Impresionante! Creamos una célula solar que es capaz de convertir cualquier superficie en una fuente de energía limpia

Este 9 de diciembre, desde el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), publicaron una nueva investigación en la que descubrieron cómo crear una célula solar capaz de convertir cualquier superficie en una fuente de energía limpia. Según los ingenieros del MIT, son células solares de tela ultraligeras que pueden convertir cualquier superficie en una fuente de energía, fácil y rápidamente. Lo mejor es que es una tecnología liviana, que se integra en entornos construidos con necesidades mínimas de instalación.

Anteriormente, nunca se había visto este tipo de técnica de fabricación escalable, la cual es idónea para producir células solares ultrafinas y ligeras. Tal y como destacan, estas tienen una centésima parte del peso de los paneles solares convencionales y aún así, generan hasta 18 veces más energía por kilogramo. Si bien, en este momento son aplicables a entornos pequeños, se presume que pueden escalarse en el futuro a la fabricación en grandes áreas.

Científicos desarrollan una célula solar delgada como una hoja

Este viernes 9 de diciembre, un grupo de ingenieros del MIT publicaron una investigación que ha captado la atención de toda la comunidad científica. Se trata de la implementación de una técnica de fabricación escalable, la cual es apta para producir células solares ultrafinas y ligeras. Dicha característica, permite añadirlas sin problemas a cualquier superficie.

Tal y como enfatizan en el informe, estas células solares son duraderas y flexibles a la vez, gracias a que son mucho más delgadas que un cabello humano. Respecto a su peso, tienen una centésima parte de lo que pesan los paneles solares convencionales y aún así, su capacidad es indudable porque generan 18 veces más energía por kilogramo.

Por defecto, estas delgadas células solares están pegadas a una tela liviana y fuerte, lo que las hace muy simples de instalar sobre una superficie fija. Adicional a ello, están hechas de tintas semiconductoras y son elaboradas a partir de procesos de impresión que, según los expertos, pueden escalarse en el futuro a la fabricación en grandes áreas. Lo que significa que, resultan bastante versátiles.

Entonces, como son tan delgadas y livianas para instalarse sobre una superficie fija, dicha naturaleza también las convierte en células solares que se pueden laminar en diversas superficies. Así, se identifica como una tecnología solar liviana que es útil para integrar en entornos construidos con necesidades mínimas de instalación.

Si bien, las células solares de silicio tradicionales son frágiles y esto obliga a revestirlas de vidrio y empaquetarlas en un marco de aluminio grueso y pesado, lo cual también limita cómo y donde se pueden implementar; no pasa lo mismo con las nuevas células solares ultradelgadas. Precisamente, esta limitación fue lo que los ingenieros del MIT quisieron abordar.

Hace seis años, el equipo de ONE Lab generó células solares usando una clase emergente de materiales de película delgada, pero se fabricaron mediante complejos procesos basados en el vacío que son difíciles de ampliar y muy costosos.

En consecuencia, cuando iniciaron este trabajo de investigación, se propusieron a desarrollar células solares de película delgada que fueran completamente imprimibles y para ello, emplearon materiales basados en tinta y técnicas de fabricación escalables. Asimismo, en su proceso de producción, usaron nanomateriales junto con un recubridor de matriz ranurada que tiene solo 3 micrones de espesor.

Además, para completar el módulo solar, optaron por aplicar la serigrafía, una técnica similar a cómo se añaden diseños a las camisetas serigrafiadas; de tal manera, depositaron un electrodo sobre la estructura. Después, los investigadores lograron despegar el módulo impreso con un grosor de 15 micrones del sustrato de plástico, formando así, un dispositivo solar muy ligero.

Aunque por su delgadez e independencia pueden romperse fácilmente y dificultar su implementación, el MIT buscó un sustrato liviano, flexible y de alta resistencia a la vez, con el fin de resolver este reto. Así, identificaron los tejidos compuestos como la solución óptima para que pudieran adherirse las células solares, ya que dichos tejidos solamente pesan 13 gramos por metro cuadrado.

Específicamente, el tejido se conoce como “Dyneema” en términos comerciales y está elaborado de fibras que son tan fuertes que se usaron como cuerdas para levantar el crucero hundido de Costa Concordia en el mar Mediterráneo.

El poder de convertir cualquier superficie en una fuente de energía

Lo más sorprendente y beneficioso del hallazgo de los expertos del MIT, es que las células solares desarrolladas pueden proporcionar energía sobre la marcha, tal y como un tejido de energía portátil o transparente. No solo eso, sino que también pueden desplegarse en ubicaciones remotas para asistencia en emergencia, con mucha rapidez.

En efecto, presentan la capacidad de convertir cualquier superficie en una fuente de energía, con eficiencia y simplicidad. Según los ingenieros del MIT, por ejemplo, dichas células podrían integrarse en las velas de un barco para proporcionar energía en un área tan remota como el mar. Asimismo, serían útiles al adherirlas a tiendas de campaña y lonas que se despliegan en operaciones de recuperación de desastres, incluso, pueden aplicarse a las alas de los drones para ampliar su alcance de vuelo.

“Los tejidos solares ligeros permiten la integrabilidad, dando impulso al trabajo actual. Nos esforzamos por acelerar la adopción solar, dada la urgente necesidad actual de implementar nuevas fuentes de energía libres de carbono”.

Vladimir Bulović, presidente de Fariborz Maseeh en Tecnología Emergente.

Mediante el informe, los ingenieros acentúan que descubrieron que estas células pueden generar hasta 730 vatios de potencia por kilogramo, especialmente, cuando se colocan de manera independiente. En caso de que se desplieguen sobre el tejido Dyneema de alta resistencia, alcanzan hasta los 370 vatios por kilogramo; unas 18 veces más de potencia por kg que las células solares convencionales.

Después de enrollar y desenrollar un panel solar de tela más de 500 veces, las celdas aún conservaban más del 90 por ciento de sus capacidades iniciales de generación de energía; según una prueba de durabilidad.