La mayor parte de los paneles solares del mundo se colocan sobre tejados con un ángulo fijo, de manera que pierden la oportunidad de captar energía en determinados momentos del día. Ahora los investigadores han demostrado que al cortar las células solares con diseños especiales basados en el kirigami, una variación del arte japonés del origami (también conocido como la papiroflexia) que emplea cortes además de doblados, pueden permitir que las células solares se adapten a la trayectoria del Sol sin necesidad de recolocar todo el panel. Esto podría aportar importantes beneficios: los paneles solares con mecanismos de rastreo pueden generar entre un 20% y un 40% más de energía al año que los que no disponen de estos mecanismos.
Como demuestra el vídeo, la aplicación de un corte de kirigami específico crea tiras dentro de una célula solar. Tirar de los extremos en direcciones opuestas provoca que las tiras se inclinen y asuman el ángulo deseado. De forma crucial, la estructura se transforma de tal manera que previene que las tiras individuales proyecten sombras sobre las otras tiras, y el "ondeado" de la nueva forma no reduce su rendimiento, según Max Shtein, un profesor adjunto de la ciencia de materiales e ingeniería de la Universidad de Michigan (EEUU). Shtein lideró la investigación junto con Stephen Forrest, también profesor de la ciencia de materiales e ingeniería de la Universidad de Michigan.
El enfoque basado en el kirigami hace posible generar más electricidad con el uso de la misma cantidad de material semiconductor, y lo consigue con casi el mismo grado de éxito que los sistemas convencionales de rastreo, dice Shtein. Los sistemas actuales de rastreo, presentes en tan sólo una pequeña fracción de las instalaciones solares de todo el mundo, son engorrosos y pueden resultar muy caros. Y funcionan mediante la inclinación del panel al completo. Eso no funcionaría en la mayoría de los sistemas instalados sobre tejados, que representan más del 80% de todas las instalaciones.
El dispositivo recién demostrado, que incorpora células solares flexibles hechas de arseniuro de galio, es sólo un prototipo. Desarrollar una tecnología lo suficientemente práctica para aplicaciones comerciales requerirá mucho más trabajo. Los investigadores probablemente tendrán que idear un sistema que encapsule las estructuras para protegerlas de la meteorología y proporcionar un apoyo mecánico, y puede que añadan motores eléctricos para separar las células a distintas horas del día. "No requiere mucha fuerza en absoluto", explica Shtein. Dice que aunque el enfoque es más compatible con materiales finos y flexibles, en principio podría funcionar con "casi cualquier tipo de célula solar".