Un grupo de investigadores en Singapur ha presentado un avance significativo en el campo de la energía renovable: células solares de un grosor 10.000 veces menor que un cabello humano. El proyecto, liderado por especialistas de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU), se centra en la fabricación de dispositivos de perovskita que podrían transformar la manera en que los edificios generan electricidad.
Estos diminutos dispositivos consiguieron niveles de eficiencia destacados dentro de su categoría, lo que abre la puerta a una adopción más rápida en sectores como la arquitectura y el transporte urbano. Los detalles de la investigación fueron publicados en la prestigiosa revista ACS Energy Letters.
Las nuevas células solares, gracias a su grosor extremadamente reducido, pueden incorporarse en ventanas y fachadas de construcciones para producir electricidad de origen renovable. De acuerdo con los responsables del proyecto en la NTU, este desarrollo permite que superficies que antes eran pasivas ahora contribuyan activamente al suministro energético, optimizando el uso del espacio en las ciudades y acelerando la transición hacia fuentes de energía limpias.
Energía solar oculta en el vidrio
El logro principal reside en la creación de células solares semi-transparentes que son prácticamente invisibles, lo que facilita su integración en ventanas, fachadas de edificios y hasta en vehículos, sin alterar el diseño original. La investigación fue encabezada por Annalisa Bruno, quien destacó que estos dispositivos mantienen una tonalidad neutra y dejan pasar la luz, lo que los hace ideales para entornos urbanos donde el espacio y la estética son factores cruciales.
La elección de la perovskita como material base se debe a su gran capacidad para absorber la luz solar de forma eficiente y a un costo de producción más bajo en comparación con el silicio, el material tradicional de la industria. Además, estas células funcionan tanto con luz solar directa como con luz difusa, lo que amplía su utilidad en ciudades densamente pobladas, donde los edificios suelen bloquear la radiación directa.
Potencial de generación eléctrica en edificios
Los científicos calculan que, si esta tecnología se implementa de forma masiva en grandes edificios con fachadas de vidrio, se podrían generar cientos de megavatios-hora de electricidad al año, siempre que la producción a escala industrial sea factible. Este nivel de generación podría cubrir una parte importante de la demanda energética de oficinas y rascacielos, contribuyendo a reducir el consumo de fuentes de energía convencionales.
La posibilidad de convertir superficies comunes en generadores de energía cobra relevancia en el contexto actual de transición hacia fuentes renovables, especialmente en ciudades con espacio limitado para instalar paneles solares tradicionales. El equipo de la NTU subrayó que este desarrollo permitiría que las urbes produzcan más energía limpia sin necesidad de terrenos adicionales ni de modificar la infraestructura existente.
Fabricación sin solventes tóxicos
Un punto destacado del proceso es el uso de evaporación térmica, una técnica industrial que calienta los materiales en una cámara de vacío hasta que se vaporizan y se depositan en capas delgadas sobre un sustrato. Este método permitió obtener películas de perovskita de apenas 10 nanómetros de espesor, evitando el uso de solventes tóxicos que se emplean comúnmente en la fabricación de células solares. Luke White, primer autor del estudio, explicó que esta técnica facilita la obtención de capas uniformes y podría simplificar la transición a la producción a gran escala.
Los investigadores crearon variantes opacas y semi-transparentes de las células ajustando el grosor del material. Los modelos opacos alcanzaron eficiencias de entre 7 % y 12 %, mientras que la versión semi-transparente permitió el paso del 41 % de la luz visible y logró una eficiencia del 7,6 % en la conversión de energía solar en electricidad. Estos resultados se encuentran entre los más altos para tecnologías similares basadas en perovskita.
Camino hacia la adopción comercial
Expertos independientes, como Sam Stranks, investigador de la Universidad de Cambridge, señalaron que el enfoque de fabricación adoptado por la NTU podría acercar la tecnología de células solares transparentes al mercado, aunque advirtieron que aún es necesario demostrar su durabilidad y estabilidad a largo plazo.
El equipo científico ya ha presentado una solicitud de patente a través de NTUitive, la oficina de transferencia tecnológica de la universidad, y mantiene colaboraciones con socios industriales para perfeccionar el proceso de producción. Los siguientes pasos incluyen mejorar la resistencia de las células y ampliar su aplicación a superficies de mayor tamaño. Los investigadores consideran que esta tecnología podría convertir ventanas, automóviles y dispositivos electrónicos en fuentes silenciosas de electricidad renovable.
Fuente: Infobae