Células solares transparentes: ¿generación de energía fuera de la red?

Los investigadores han inventado un nuevo diseño para un dispositivo “fotovoltaico transparente” (TPV) a base de óxido metálico, capaz de transformar la luz ultravioleta (UV) “invisible” en energía capaz de alimentar “automóviles eléctricos, teléfonos inteligentes y sensores”, según un estudio reciente publicado en la revista Nano Energy.

Las células solares transparentes pueden indicar el amanecer de una nueva energía personalizada, dice un estudio

La energía solar ha mostrado un potencial sustancial para proporcionar energía limpia al mundo. Recientemente, científicos de Corea han presentado un nuevo diseño para el desarrollo de una célula solar transparente de alta potencia, acercándonos un paso más al objetivo de un futuro verde sostenible sin la necesidad de vivir en la red de la industria de los combustibles fósiles, informa TechXplore. .

La crisis climática exige un cambio radical e inmediato de los combustibles fósiles convencionales a fuentes de energía verde más eficientes y ecológicas. Un concepto novedoso llamado “energía personalizada”, que proporcionaría generación de energía in situ en diferentes escalas, está ganando terreno entre los científicos.

Por ejemplo, las células solares pueden integrarse en vehículos, pantallas de teléfonos móviles, ventanas y muchos otros productos de consumo. Pero para que esto sea una realidad, es importante que los paneles solares sean fáciles de manejar y transparentes. Para hacer esto, los científicos desarrollaron recientemente dispositivos TPV, que son versiones transparentes de la celda solar tradicional.

El potencial de la luz ultravioleta para la energía solar queda sin explorar

A diferencia de sus primos convencionales, que son células oscuras y opacas capaces de absorber la luz visible, los TPV absorben la luz ultravioleta “invisible” fuera del espectro visible.

Las células solares más conocidas o convencionales pueden ser de “tipo húmedo” (basadas en solución) o de “tipo seco” (compuestas de semiconductores). De estos dos, las células solares de tipo seco tienen una ventaja sobre las de tipo húmedo: son más ecológicas, rentables y fiables.

Además, los óxidos metálicos son ideales para absorber y transformar la luz ultravioleta, pero, a pesar de todo, el potencial de los TPV de óxido metálico nunca se investigó por completo. Hasta ahora.

Investigadores de Corea probaron un dispositivo TPV en un ventilador con motor de CC

El equipo de investigación, de la Universidad Nacional de Incheon en la República de Corea, inventó un nuevo diseño para un dispositivo TPV a base de óxido metálico. Insertaron una capa ultrafina de silicio (Si) en el pequeño espacio entre dos semiconductores de óxido metálico transparente, para diseñar un dispositivo TPV más eficiente.

El nuevo estudio se completó bajo la dirección del profesor Joondong Kim, quien explicó: “Nuestro objetivo era diseñar una célula solar transparente de alta producción de energía, mediante la incrustación de una película ultrafina de Si amorfo entre óxido de zinc y óxido de níquel”. informa TechXplore.

Un nuevo diseño, la película Si del equipo tiene tres ventajas cruciales. Primero, funciona con luz de longitud de onda más larga (en lugar de solo TPV desnudos). A continuación, produce un medio más eficiente de recolección de fotones. En tercer lugar, puede transportar partículas cargadas a los electrodos mucho más rápido.

Además, el diseño puede generar electricidad en situaciones de poca luz (por ejemplo, en días lluviosos o nublados). Para probar su capacidad de generación de energía, los investigadores hicieron que alimentara el motor de CC de un ventilador.

La célula solar TPV podría ayudarnos a liberarnos de la red de combustibles fósiles

Como consecuencia de sus hallazgos, el equipo se volvió optimista con respecto a las aplicaciones de la vida real para el nuevo diseño de TPV en el futuro cercano. “Esperamos extender el uso de nuestro diseño de TPV a todo tipo de material, desde edificios de vidrio hasta dispositivos móviles como automóviles eléctricos, teléfonos inteligentes y sensores”, dijo Kim.

En el momento de escribir este artículo, el equipo se está preparando para llevar el diseño al siguiente nivel utilizando materiales novedosos como nanocristales de óxidos metálicos, semiconductores 2D y semiconductores de sulfuro. “Nuestra investigación es esencial para un futuro verde sostenible, especialmente para conectar el sistema de energía limpia con una huella de carbono mínima o nula”, explicó Kim.

La realidad de liberar las necesidades individuales de energía de la red de combustibles fósiles ha parecido tan difícil de imaginar como revertir la progresión del cambio climático global. Pero este último invento de investigadores en Corea podría ser uno de los muchos pasos hacia un medio alternativo de producción de energía, uno capaz de desvincularnos a nivel personal de las tomas de corriente, las facturas eléctricas y quizás incluso las industrias que lamentablemente han traído al mundo a sombrías perspectivas ecológicas.