Energía solar: un paso más cerca de los paneles solares transparentes

Este 2021 se cumplirán cinco años del acuerdo climático firmado en París por los 195 países miembros de las Naciones Unidas, que estableció las pautas para la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. En el contexto actual, el mayor desafío pasa por reducir al mínimo las emisiones de carbono. En este sentido, es clave la transición energética de los combustibles fósiles a las fuentes renovables, como el sol, el agua, el viento y la energía de las olas.

Con esta premisa como norte, científicos del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Incheon, Corea de Sur, desarrollaron una célula solar totalmente transparente. La información se dio a conocer a partir del estudio publicado recientemente en la revista Journal of Power Sources. Allí, el responsable del equipo de trabajo, el Profesor Joondong Kim, aseguró: “Las características únicas de las células fotovoltaicas transparentes podrían tener varias aplicaciones en la tecnología humana”.

Si bien con el correr de las últimas décadas la tecnología de las células solares las ha vuelto más eficientes y respetuosas con el medioambiente, el dispositivo por lo general es opaco. Esto se debe a que los materiales que hacen oscura la célula son las capas semiconductoras, las responsables de capturar la luz y convertirlas en corriente eléctrica.

Aunque la idea de las células solares transparentes es una línea de investigación ampliamente explorada, el reciente estudio demostró la eficacia de dos potenciales semiconductores: el dióxido de titanio (TiO2) y el óxido de níquel (NiO), materiales que poseen alta transparencia óptica y además son ecológicos y no tóxicos.

Este hallazgo formaría parte de los cimientos de un futuro, en el que los paneles solares de la próxima generación puedan integrarse a estructuras de la vida cotidiana como las ventanas, edificios e, incluso, a las pantallas de los teléfonos celulares.

El equipo liderado por Kim fabricó un prototipo de célula solar compuesta por un sustrato de vidrio y un electrodo de óxido metálico, sobre el que colocaron delgadas capas de los semiconductores antes mencionados, el TiO2 y luego el NiO. Asimismo, le añadieron un recubrimiento final de nanocables de plata, que actúan como el otro electrodo de la célula. Sobre este dispositivo realizaron numerosos ensayos para evaluar la absorbencia, la transmisión de la luz y, en términos generales, la eficacia.

Para el profesor Joondong Kim, los resultados de las pruebas fueron alentadores, ya que obtuvieron una eficiencia de conversión de energía del 2,1%, lo que se considera un rendimiento de la célula “bastante bueno”. Además, el prototipo demostró ser muy sensible y funcionó aun en condiciones de poca luz. Finalmente, en lo que respecta a la trasparencia, el experimento determinó que más del 57% de la luz visible se transmitía a través de las capas de la célula.

“Aunque esta innovadora célula solar está todavía en sus inicios, nuestros resultados sugieren que es posible mejorar aun más los sistemas fotovoltaicos transparentes optimizando las propiedades ópticas y eléctricas de la célula”, destacó Kim.