Célula solar flexible del MIT Omicrono
La revolucionaria placa solar tan fina como el papel que puedes colocar en cualquier parte
Investigadores del MIT han creado unas células solares flexibles y ligeras que tienen 18 veces más efiiciencia que los paneles tradicionales.
15 diciembre, 2022 00:42Mientras la energía solar se extiende por los tejados de España, la industria entra en su nueva etapa de evolución con un objetivo claro, cubrir cualquier superficie expuesta al sol, liberando los paneles solares de su aparatosa estructura. Investigadores de diferentes países trabajan en materiales y tejidos en los que colocar las células solares y poder recoger la energía de cortinas, toldos o velas de barcos.
En España ya se pueden ver turbinas eólicas cubiertas de pegatinas solares que generan energía sin la pesada estructura de las placas convencionales. Similar a estos otros proyectos es el que acaba de presentar un equipo del MIT con una fina célula estampada en una tela flexible, pero robusta y eficiente.
Hasta ahora, cuando se trataba de hablar de avances tecnológicos para las placas fotovoltaicas, se hacía especial mención a la eficiencia y el coste de producción de los paneles. Sin embargo, en este último año se ha añadido un nuevo parámetro a tener en cuenta, y al que se suma esta nueva propuesta del MIT: la integrabilidad de las células en el entorno.
Con un grosor menor que el del cabello humano y pesando una centésima parte que los paneles tradicionales, estas células se pueden colocar en objetos como tiendas de campaña. Por supuesto, sin renunciar a las características tradicionales de eficiencia y coste, pues el nuevo material genera 18 veces más energía por kilogramo que las placas que ya se instalan en tejados, según sus creadores. Además, se fabrican con un proceso de impresión que puede escalarse en el futuro para cubrir grandes áreas.
Placas estampadas en tejido
El MIT trabaja desde hace años en proyectos de investigación para crear paneles ligeros y flexibles como los que llegaron a colocar sobre una burbuja de jabón. Sin embargo, esta tecnología creada con procesos complejos basados en el vacío, resultó ser muy costosa y difícil de ampliar a gran escala. El nuevo estudio perseguía replicar esa alta capacidad moldeable, pero con mayor simpleza para llevarla más lejos.
El resultado es un material imprimible, que se obtiene utilizando nanomateriales en forma de tintas electrónicas imprimibles. La estructura de la celda solar se recubre utilizando una matriz ranurada que deposita capas de los materiales electrónicos en un sustrato que tiene solo 3 micrones de espesor.
Células solares flexibles del MIT
Mediante serigrafía, como si fuera una camiseta estampada, se deposita un electrodo sobre la estructura para completar el módulo solar. Este se separa después del sustrato de plástico, dando como resultado un dispositivo solar de solo 15 micrones.
Es ligero y flexible, pero no cuenta con una alta resistencia por sí solo, por lo que el equipo se dispuso a desarrollar un soporte. Por eso adhirieron el módulo a un tejido que pesa solo 13 gramos por metro cuadrado, conocido comercialmente como Dyneema.
Célula solar flexible del MIT Omicrono
Este material está hecho de fibras que son tan fuertes que se usaron como cuerdas para levantar el crucero hundido Costa Concordia desde el fondo del mar Mediterráneo, explican desde el MIT. Los módulos solares se adhieren a las láminas de este tejido añadiendo una capa de cola curable por rayos ultravioleta, lo cual solo añade unas micras más de espesor.
Cubrir todo con paneles solares
La célula solar y el tejido forman un equipo ultraligero, pero al mismo tiempo robusto, capaz de plegarse más de 500 veces conservando el 90% de sus cualidades. De esta forma, es posible recoger luz en movimiento o trasladar el equipo facilmente allí donde se necesita.
Célula solar flexible del MIT Omicrono
El MIT pone como ejemplos de uso de su tecnología objetos cotidianos como las velas de un barco en plena travesía, la tela de una tienda de campaña para las acampadas veraniegas o para dar cobijo y energía en catástrofes humanitarias.
"Una instalación solar típica en un tejado en Massachusetts es de unos 8.000 vatios. Para generar la misma cantidad de energía, nuestra energía fotovoltaica de tela solo agregaría unos 20 kilogramos al techo de una casa", dice Mayuran Saravanapavanantham, estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en el MIT.
Célula solar flexible del MIT Omicrono
Cuando probaron el dispositivo, los investigadores descubrieron que podía generar 730 vatios de potencia por kilogramo si se colocaba de forma independiente. Si se despliega sobre el tejido, se consiguen alrededor de 370 vatios por kilogramo, 18 veces más que las células solares convencionales, según cálculos de los responsables del estudio.
El siguiente objetivo de los investigadores es desarrollar una cubierta para proteger las células fotovoltaicas de agentes naturales como la humedad del aire, que pueden deteriorar sus componentes. El vidrio no es una opción si se quiere mantener la flexibilidad y ligereza del equipo, por lo que están buscando otras soluciones, así como otras mejoras para el producto final.
Célula solar flexible del MIT Omicrono
"Estamos trabajando para eliminar la mayor cantidad posible de material no solar activo sin dejar de conservar el factor de forma y el rendimiento de estas estructuras solares ultraligeras y flexibles", concluyen.
