Utilizando cristales con una capa de tinte orgánico, Marc Baldo y un equipo de investigadores del MIT han conseguido incrementar la eficiencia en la concentración de la radiación solar y esperan reducir el coste de producción hasta hacerla competir con la energía procedente del carbón.

Estas hojas de cristal permiten reducir la cantidad total de material semiconductor necesaria para cada panel, proporcionando un medio más barato y consiguiendo extraer más energía de fotones de alta energía de la zona azul del espectro.

Los concentradores existentes emplean espejos o lentes para dirigir la luz, mientras que los nuevos paneles en hojas permiten su fácil incorporación a otros paneles en tejados o fachadas, e incluso pueden ser usados en las ventanas. A diferencia de los espejos y lentes que requieren sistemas mecánicos para enfocar la luz a las células solares, lo que añade un sobrecoste y, con el tiempo, acaban rompiéndose, los concentradores en capas de cristal no requieren ningún sistema de enfoque. En lugar de elementos ópticos, las hojas de cristal concentran la luz usando combinaciones de tintes orgánicos. La luz es absorbida por la superficie teñida del cristal y dirigida a los bordes, como hacen los cables de fibra óptica, donde estrechas células solares recogen la luz y la convierten en electricidad. Mira el vídeo.

El problema de usar tintes orgánicos como concentradores solares es que tienden a reabsorber mucha de la luz antes de que alcance los bordes del cristal, pero el tinte puede absorber un rango de color del espectro, como del ultravioleta al verde, y emitir luz de otro color, como el naranja, que el tinte no puede absorber.

Cada color tiene diferente longitud de onda, es decir, distinta energía, de la menor de los fotones infrarrojos a la más alta de los ultravioletas. De igual forma, diferentes tipos de materiales semiconductores son mejores para diferentes longitudes de onda, siendo posible construir más de un tipo de célula solar en un simple módulo, aunque resulta más caro que la mejora que supone.

Las hojas de cristal teñidas proveen un medio más barato para usar más de un tipo de célula solar en un mismo módulo. Mientras las hojas superiores absorben luz de alta energía y la conducen hacia pequeñas células solares, otras hojas capturan fotones de baja energía conduciéndolos hacia otras células solares. De esta manera, dice Baldo, puede doblarse la eficiencia total del sistema.

Los investigadores aún necesitan concentradores mayores para probar sus predicciones. Se sigue trabajando en la mejora de la calidad de los tintes, incluido el rango de colores que pueden absorber. Baldo y sus colegas han fundado la compañía COVALEN SOLAR, en Cambridge, Massachussets, para hacer llegar su tecnología al mercado en unos tres años.

Vía :: Technology Review