Nuevos paneles solares de silicio combinan eficiencia y flexibilidad al adaptarse a cualquier superficie

Científicos Desarrollan Paneles Solares de Silicio que Unen Eficiencia y Flexibilidad. Equipamiento Promete Cambiar el Mercado de Energía Solar.

Las células solares orgánicas, desarrolladas con plástico, son grandes promesas para el mercado de energía solar, pueden ser fabricadas en bases flexibles y transparentes, lo que hace posible su colocación en ventanas de vidrio o sobre superficies irregulares. Sin embargo, es posible que no sea necesario esperar los progresos tecnológicos para que se conviertan en lo suficientemente duraderas para llegar al mercado y tomar el lugar de los paneles solares de silicio convencionales, que son rígidos y tienen una costosa instalación.

La Eficiencia de los Nuevos Paneles Solares Es Mayor Que 24%

Investigadores del Instituto de Microsistemas y Tecnología de la Información de Shanghái, en China, lograron producir un panel de energía solar tradicional de silicio, con las mismas células solares presentes actualmente en el mercado, que es lo suficientemente plegable para adaptarse a superficies irregulares.

El panel solar, con 60 micrómetros de grosor, es tan flexible como una hoja de papel y mantiene la misma eficiencia incluso cuando está enrollado. El único costo para la modificación fue una ligera caída en la eficiencia en la conversión de la energía solar en energía eléctrica en relación al panel solar original, pero que continuó por encima del 24%.

Wenzhu Liu y sus colegas comenzaron con un chip estándar de células de silicio de 160 micrómetros de grosor y desde allí utilizaron álcalis concentrados para corroer los chips, llegando hasta un mínimo de 60 micrómetros de grosor sin pérdida de funcionalidad. Sin embargo, surgió una serie de desafíos. Después de la reducción de grosor, el panel solar de silicio queda tan pulido que pasa a reflejar alrededor del 30% de la luz incidente cuando se dobla, lo que reduce considerablemente su eficiencia.

Solución Encontrada por los Científicos para los Nuevos Paneles de Energía Solar

De esta forma, el equipo de investigadores hizo el trabajo opuesto, utilizando otro compuesto más diluido para generar ranuras superficiales, obteniendo patrones a microescala que recuerdan a pirámides.

La reflectividad desapareció, por lo que el panel perdió su flexibilidad, ya que agrietaba muy fácilmente. Según Liu, desde hace varios años los científicos han tenido dificultades para equilibrar la reflexión de la luz y la flexibilidad, lo que explica por qué la gran mayoría de las eficiencias obtenidas de las células solares de silicio cristalino flexibles han sido relativamente bajas.

El científico entonces se centró en el estudio del surgimiento de las grietas utilizando cámaras de alta velocidad y descubrió que las rajaduras siempre comienzan en los bordes de las pirámides. Con esto, utilizó una mezcla de ácidos para remover la textura de los bordes y las galletas recuperan inmediatamente su flexibilidad.

Análisis más detallados mostraron que la región lisa disipa la tensión mecánica del pliegue, haciendo posible que la región texturizada forme una red de microgrietas, en lugar de sufrir una fractura drástica en un solo punto. El equipo planea comenzar a colocar sus paneles flexibles para cubrir estructuras aeroespaciales, como alas de aviones, drones y globos de investigación. 

Brasil También Desarrolla Panel Solar Orgánico

El panel solar orgánico, que cuenta con células solares orgánicas, es visto como la tercera generación de células solares, es decir, está en la cima desde el punto de vista tecnológico.

El nuevo panel solar se desarrolla de forma totalmente diferente en comparación con los paneles comunes, siendo desarrollado con una película de plástico, donde se imprimen tintas de carbono, haciendo que la película plástica tenga capas, obteniendo electrones en la parte superior, con una carga positiva en la parte superior y negativa en la parte inferior. El equipo proporciona varios beneficios, ya que es una película plástica que utiliza tintas a base de carbono extremadamente flexible, de bajo costo y transparente.