Una fina lámina de plástico tintado podría reducir el coste de la energía solar, sobre todo para aplicaciones en las que se necesita que las células fotoeléctricas sean muy eficientes y flexibles.
Investigadores de la Universidad de Illinois (EEUU) están usando este plástico para recoger la luz solar y concentrarla sobre una célula fotoeléctrica hecha de arseniuro de galio en un experimento. Al hacerlo se duplicó la producción energética de las células.
Por el momento los investigadores han demostrado que el enfoque funciona con una única célula, pero planean hacer láminas más grandes salpicadas con series de muchas células diminutas. Este método podría permitir bien que un panel solar más pequeño produjera más electricidad, o bien hacer que los paneles fueran más baratos al reducir la cantidad de material fotovoltaico necesario para fabricarlos.
"Es un coste menor en comparación con lo que tendrías que hacer para conseguir la misma eficiencia cubriendo toda la superficie con material solar activo", explica el profesor de ciencia de los materiales e ingeniería y química de la Universidad de Illinois John Rogers. El trabajo se ha presentado en la conferencia de la Sociedad de Investigación en Materiales celebrada en Boston (EEUU) esta semana.
Cuando la luz da en la lámina plástica, un tinte especialmente seleccionado la absorbe. El tinte es luminiscente, es decir, que después de absorber la luz la vuelve a emitir. Y esta luz que emite queda atrapada, en su mayoría, dentro de la lámina. Así que rebota dentro del plástico hasta que llega a una célula fotoeléctrica, algo parecido a cómo se guía la luz por un cable de fibra óptica. El tinte sólo absorbe parte del espectro solar. Así que para potenciar aún más la producción energética, los investigadores añadieron un material reflectante que dirige parte de la luz que no absorbe el tinte hacia la célula.
El método podría ser compatible con otra innovación del mismo grupo de investigadores. Una técnica para fabricar células fotoeléctricas flexibles y estirables capaces de adaptarse a superficies irregulares.
Los paneles solares flexibles podrían encontrar nuevos usos. El ejército, por ejemplo, está interesado en laminar los cascos de los soldados con células fotoeléctricas para hacer funcionar su equipo electrónico. Las células flexibles también se podrían adaptar a las alas y el fuselaje de pequeños drones para cargar las baterías de a bordo y ampliar su autonomía de vuelo. Y la tecnología podría usarse, incluso, para fundas que recargan tabletas y otra electrónica portable.
Existen otras formas de concentrar la luz del sol y dirigirla, y reducir la cantidad de material de célula fotoeléctrica necesario. El grupo de Rogers ha fundado una empresa, Semprius, capaz de concentrar la luz solar 1.600 veces, comparadas con las 10 veces de la lámina de plástico tintada. Pero los concentradores necesarios para hacerlo abultan mucho y necesitan un motor para que sigan apuntando al sol mientras éste se mueve por el cielo. Este tipo de sistemas podrían dar lugar a energía solar barata para la red eléctrica, pero son poco prácticos para su uso en cascos solares o tabletas. Por el contrario, el plástico tintado es fino y ligero y puede absorber luz que llega desde distintos ángulos, con lo que no sería necesario moverlo.