3 inventos que podrían reducir el costo de las células solares

Mejorar la eficiencia de las energías renovables significa abaratar sus costos sin perder eficacia o, mejor aún, aumentando su rendimiento. En ello están un sinfín de investigadores a lo largo y ancho del planeta, y sus avances e inventos son noticia en ocasiones, pero mucho menos frecuentemente de lo que desearíamos.

De lo que necesitamos para que el cambio climático no siga avanzando de forma tan acelerada. Sin embargo, no puede negarse que hoy más que nunca está progresándose en este innovador campo. No en vano, existe una preocupación creciente por el daño que los combustibles fósiles suponen para la salud pública y como aceleradores del calentamiento global. 

En este post vamos a ver tres inventos que podrían reducir el coste de las células solares, constituyendo una ventajosa alternativa a los paneles convencionales. De lograrse que éstos u otros inventos similares acabaran siendo viables para su producción a gran escala, sin duda estaríamos mucho más cerca de una sociedad global descarbonizada. 

Células solares a partir de una fruta india

Científicos del IIT Roorkee han descubierto una nueva materia prima para fabricar células solares a bajo costo, que otorgan una mayor eficiencia a los paneles solares. En concreto, proponen utilizar Jamun, una jugosa y rica fruta típica de India, que se cosecha en los meses de verano. 

Para lograrlo han sacado partido del pigmento natural que se encuentra en esta fruta, con el fin de tintar células solares con él para darle uso como fotosensibilizador. Su gran ventaja es el bajo costo de la materia prima y del proceso de elaboración. Fotosensibilizar las células solares sensibilizadas (DSSCs) o células Grätzel es parte de una obra de ingeniería que permite aumentar la capacidad de la célula solar a la hora de absorber la luz.

Para realizar la coloración, se utilizaron frutas procedentes de los árboles del campus IIT, logrando con éxito su uso como colorante de estas células para sensibilizarlas, además de usar el jugo de otras frutas, como ciruelas y grosellas negras, así como zumo de distintas bayas.

El costo de esta tintura sensibilizante es mucho más económico que los pigmentos normalmente utilizados, basados en rutenio, aunque también es cierto que se está intentando mejorar la eficiencia de este último para este uso. 

Células solares de perovskita, más eficientes

El segundo invento ha sido creado por investigadores de la ANU. Proponen una nueva forma de fabricar células solares de alta eficiencia gracias a células solares semitransparentes creadas a partir de perovskita. Su objetivo, de nuevo, es lograr electricidad de forma más eficiente.

Las células solares de perovskita ven así mejorada su eficiencia, explica Tom White, líder de la investigación, realizada por científicos de la Escuela de Investigación de Ingeniería ANU. Lo hacen gracias a la combinación de estas células con las células convencionales de silicio. 

“La combinación de estas dos células, la célula de perovskita y de silicio, podemos hacer un mejor uso de la energía solar y lograr eficiencias más altas que cualquiera de las células por separado”, apunta White. 

Si los experimentos realizados hasta la fecha dan sus frutos, sería posible aumentar la producción de energía de la célula hasta en un 25 o 30 por ciento. Asimismo, habida cuenta de que las células de perovskita todavía no son lo suficientemnte estables, esta combinación es un paso adelante para dotarlas de una mayor fiabilidad.

Visto desde el lado de los paneles convencionales, la investigación formaría parte del grupo de investigaciones que buscan mejorar la eficiencia de la célula solar de silicio utilizando perovskitas, un mineral de titanato de calcio. 

Células solares imprimibles

La producción de células solares de forma económica podría ser realidad a gran escala antes de lo que imaginamos. Por lo pronto, la ciencia está buscando el camino para hacerlo realidad, y científicos de la Universidad de Texas están muy cerca de lograrlo. 

Su objetivo es conseguir células solares allí donde queramos tenerlas, mediante impresión o pintándolas sobre superficies como las mismas fachadas de los edificios. Uno de sus principales desafíos de ese equipo científico no es otro que reducir a una décima parte el costo actual de las células fotovoltaicas. Solo así creen que la tecnología solar sería ampliamente adoptada y, de este modo, competir con los combustibles fósiles. 

En este caso, la propuesta es sustituir el proceso convencional para la fabricación de células por una tinta obtenida mediante nanotecnología. Son tintas que permiten la impresión sobre un sustrato de plástico o acero inoxidable, y en un futuro la evolución natural sería poder utilizarlas para pintar un tejado o un edificio. 

La idea de obtener los beneficios de las células solares mediante pintura no es una idea nueva, pero su concreción es ya otro cantar. Podría obtenerse de distintas maneras, y una de ellas sería ésta. “Se tendría que pintar un material capaz de absorber la luz”, dice Brian Korgel, principal investigador de este proyecto. 

El experto explica también que su investigación es “un paso en la dirección hacia las células solares que se pueden pintar”, gracias al uso de nanomateriales que absorben la luz fabricados con seleniuro de cobre, indio o galio, entre otros materiales. Por otra parte, más ecológicos que el silicio, usado anteriormente. 

Son partículas realmente pequeñas, alrededor de 10.000 veces más finas que un cabello que tienen nuevas propiedades físicas precisamente por su microscópico tamaño. De progresar esta investigación se lograría una alta eficiencia. El invento está hecho, ahora solo falta perfeccionarlo, a menudo lo más difícil.

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