Un nuevo diseño de paneles solares multiplicará su capacidad de absorber luz
Los científicos siguen investigando de forma incansable para aumentar el rendimiento de los paneles solares, de modo que sea más factible que la sociedad adopte y aumente el uso de energías plenamente renovables.
Diseño de “tablero de ajedrez” del panel solar. / Dr Davide Zecca
Según un nuevo estudio, un nuevo diseño de paneles solares, que utiliza una estructura en forma de “líneas de tablero de ajedrez” es capaz de aumentar su capacidad de absorber la luz en un 125%.
Los investigadores dicen que este avance podría conducir a la producción de paneles solares más finos, ligeros y flexibles que podrían utilizarse para dar energía a más hogares y utilizarse en una gama más amplia de productos.
El estudio – dirigido por investigadores de la Universidad de York y realizado en asociación con la Universidad NOVA de Lisboa (CENIMAT-i3N) – investigó cómo los diferentes diseños de superficie influían en la absorción de la luz solar en las células solares, las cuales se unen para formar paneles solares.
Los científicos descubrieron que el diseño del tablero de ajedrez mejoraba la difracción, lo que aumentaba la probabilidad de que se absorbiera luz que luego se utilizará para crear electricidad.
El sector de la energía renovable busca constantemente nuevas formas de aumentar la absorción de luz de las células solares en materiales ligeros que puedan utilizarse en productos que van desde los habituales paneles solares hasta las tejas de los tejados, pasando por las velas de los barcos y el equipo de camping.
El silicio para uso solar – utilizado para crear células solares – requiere mucha energía para su producción, por lo que la creación de células más delgadas y el cambio del diseño de su superficie las haría más baratas y más respetuosas con el medio ambiente, permitiendo crear paneles solares con mayor rendimiento.
El Dr. Christian Schuster del Departamento de Física dijo: “Encontramos un simple truco para aumentar la absorción de las células solares delgadas. Nuestras investigaciones muestran que nuestra idea realmente compite con la mejora en la absorción de diseños más sofisticados, absorbiendo también más luz en la zona profunda de su plano y menos luz cerca de la propia estructura de la superficie. Nuestra regla de diseño cumple con todos los aspectos relevantes de la captación de luz para células solares, despejando el camino para estructuras difractivas simples, prácticas y a la vez sobresalientes, con un impacto potencial más allá de las aplicaciones fotónicas y los paneles solares. Este diseño ofrece el potencial de integrar aún más las células solares en materiales más finos y flexibles y por lo tanto crear más oportunidades de utilizar la energía solar en más productos”.
El estudio sugiere que el principio de diseño podría impactar no solo en el sector de los paneles solares o los LED, sino también en aplicaciones como los escudos acústicos contra el ruido, los paneles cortavientos, las superficies antideslizantes, las aplicaciones de biosensores y la refrigeración atómica.
El Dr. Schuster añadió: “En principio, desplegaríamos diez veces más energía solar con la misma cantidad de material absorbente: unas células solares diez veces más delgadas podrían permitir una rápida expansión de la energía fotovoltaica, aumentar la producción de electricidad solar con paneles solares y reducir en gran medida nuestra huella de carbono. De hecho, como el refinado de la materia prima de silicio es un proceso tan intensivo en energía, unas células de silicio diez veces más delgadas no solo reducirían dicha necesidad, sino que también costarían menos, lo que potenciaría nuestra transición a una economía más ecológica”.
Los datos del Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial muestran que la energía renovable -incluida la energía solar- constituyó ya el 47% de la generación de electricidad del Reino Unido en los primeros tres meses de 2020.
