sistema fotovoltático tridimensional

 

Convertir la luz del Sol en electricidad podría dejar de requerir grandes paneles de células solares expuestos encima de superficies planas. Usando nanoestructuras de óxido de zinc formadas sobre fibras ópticas y cubiertas con materiales de células solares sensibilizados con colorantes, unos investigadores del Instituto Tecnológico de Georgia (mundialmente conocido como Georgia Tech) han desarrollado un nuevo tipo de sistema fotovoltaico tridimensional.
Este nuevo enfoque de diseño es capaz de permitir que los sistemas fotovoltaicos sean colocados también en ubicaciones distintas de las tradicionales. Los tejados no serían ya por tanto los lugares obligados para buena parte de los paneles solares domésticos. Además, en las nuevas ubicaciones su presencia quedaría mucho más disimulada.
Empleando esta tecnología, es posible fabricar generadores fotovoltaicos plegables, movibles y fáciles de ocultar. La fibra óptica puede conducir la luz solar por el interior de las paredes de un edificio donde las nanoestructuras la transformarían en electricidad.
Las células solares del tipo DSSC (basadas en tintes) emplean un sistema fotoquímico para generar electricidad. Son de fabricación barata, flexibles y mecánicamente robustas, pero a cambio tienen una eficiencia de conversión más baja que la de las células fotoeléctricas basadas en silicio. Sin embargo, el uso de conjuntos de nanoestructuras para elevar el área de superficie disponible para transformar la luz en electricidad, podría ayudar a reducir la desventaja de su baja eficiencia, en tanto que ofrecería a arquitectos y diseñadores nuevas alternativas para la incorporación de los sistemas fotovoltaicos en edificios, vehículos e incluso equipamiento militar.
La luz solar que entra en la fibra óptica pasa por el interior de los nanocables, donde interactúa con las moléculas del tinte para producir corriente eléctrica. Un electrolito líquido entre los nanocables recolecta las cargas eléctricas. El resultado es un sistema híbrido de nanocables / fibra óptica que puede ser hasta seis veces más eficiente que las células solares bidimensionales de óxido de zinc con la misma área de superficie.
El profesor Zhong Lin Wang, de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales del Georgia Tech, y su equipo de investigación, han alcanzado con su prototipo una eficiencia del 3,3 por ciento y esperan alcanzar una de entre el 7 y el 8 por ciento después de modificar la superficie. Aunque todavía es menor que la de las células de silicio, esta eficiencia puede ser suficiente para la recolección práctica de energía.