Investigadores de Ingeniería de la Universidad de Michigan State argumentan en 'Nature Energy' que el uso generalizado de materiales solares transparentes que se pueden aplicar a las ventanas, junto con las unidades de techo, podría satisfacer la demanda de electricidad de Estados Unidos, así como reducir drásticamente el uso de combustibles fósiles.
"Las células solares altamente transparentes representan la ola del futuro para las nuevas aplicaciones solares", señala Richard Lunt, profesor asociado de Ingeniería Química y Ciencia de Materiales en MSU.
"Analizamos su potencial y demostramos que cosechando solo luz invisible, estos dispositivos pueden proporcionar un potencial de generación de electricidad similar al de una placa solar de azotea, a la vez que proporcionan funcionalidad adicional para mejorar la eficiencia de edificios, automóviles y dispositivos electrónicos móviles", explica.
Lunt y sus colegas en MSU fueron pioneros en el desarrollo de un concentrador solar luminiscente transparente que cuando se coloca en una ventana crea energía solar sin interrumpir la vista. Este material delgado, parecido al plástico, se puede usar en edificios, ventanas de automóviles, teléfonos celulares u otros dispositivos con una superficie clara.
El sistema de recolección solar utiliza moléculas orgánicas desarrolladas por Lunt y su equipo para absorber las longitudes de onda invisibles de la luz solar. Los investigadores pueden "ajustar" estos materiales para recoger solo las longitudes de onda del infrarrojo cercano y ultravioleta que luego convierten esta energía en electricidad.
Apartar el consumo mundial de energía de los combustibles fósiles requerirá tecnologías de energía renovable innovadoras y rentables. Solo alrededor del 1,5 por ciento de la demanda de electricidad en los Estados Unidos y en todo el mundo se produce mediante energía solar.
Pero en términos de potencial de electricidad en general, los autores señalan que hay un estimado de 5.000 a 7.000 millones de metros cuadrados de superficie de vidrio en los Estados Unidos. Y con esa cantidad de vidrio por cubrir, las tecnologías solares transparentes tienen el potencial de suministrar alrededor del 40% de la demanda de energía en los Estados Unidos, aproximadamente el mismo potencial que las unidades solares en la azotea.
"El despliegue complementario de ambas tecnologías podría acercarnos al 100% de nuestra demanda si también mejoramos el almacenamiento de energía", dice Lunt.
Lunt indica que las aplicaciones solares altamente transparentes registran eficiencias por encima del 5%, mientras que los paneles solares tradicionales suelen tener entre un 15 y un 18% de eficiencia. Aunque las tecnologías solares transparentes nunca serán más eficientes en la conversión de energía solar en electricidad que sus contrapartes opacas, pueden acercarse y ofrecer el potencial para ser aplicadas a una mayor superficie adicional, dijo.
En este momento, las tecnologías solares transparentes solo representan aproximadamente un tercio de su potencial global realista, agrega Lunt. "Eso es para lo que estamos trabajando. Las aplicaciones solares tradicionales se han investigado activamente durante más de cinco décadas, sin embargo, sólo hemos estado trabajando en estas células solares altamente transparentes durante aproximadamente cinco años. En definitiva, esta tecnología ofrece una ruta prometedora para la energía solar de bajo costo en superficies que anteriormente eran inaccesibles".
