En agosto de 2014, investigadores de la Universidad Estatal de Michigan crearon un concentrador solar totalmente transparente, que podría convertir cualquier ventana o lámina de vidrio (como la pantalla de tu smartphone) en una célula solar fotovoltaica. A diferencia de otras células solares «transparentes» de las que hemos informado en el pasado, esta es realmente transparente, como puedes ver en las fotos a lo largo de esta historia. Según Richard Lunt, que dirigió la investigación en su momento, el equipo confiaba en que los paneles solares transparentes pudieran desplegarse de forma eficiente en una amplia gama de entornos, desde «edificios altos con muchas ventanas o cualquier tipo de dispositivo móvil que exija una alta calidad estética como un teléfono o un lector electrónico».»
Ahora Ubiquitous Energy, una startup del MIT de la que informamos por primera vez en 2013, está cada vez más cerca de llevar sus paneles solares transparentes al mercado. Lunt cofundó la empresa y sigue siendo profesor asistente de ingeniería química y ciencia de los materiales en la Universidad Estatal de Michigan. Básicamente, lo que están haciendo es, en lugar de reducir los componentes, cambiar la forma en que la célula absorbe la luz. La célula recoge selectivamente la parte del espectro solar que no podemos ver con nuestros ojos, mientras deja pasar la luz visible normal.
Científicamente, un panel solar transparente es una especie de oxímoron. Las células solares, concretamente las de tipo fotovoltaico, producen energía absorbiendo fotones (luz solar) y convirtiéndolos en electrones (electricidad). Sin embargo, si un material es transparente, por definición significa que toda la luz pasa a través del medio para incidir en el fondo del ojo. Por eso, las anteriores células solares transparentes sólo eran parcialmente transparentes y, para colmo, solían proyectar también una colorida sombra.
Las sales orgánicas absorben los rayos UV e infrarrojos, y emiten infrarrojos -procesos que ocurren fuera del espectro visible, por lo que parece transparente.
Para sortear esta limitación, los investigadores del Estado de Michigan utilizan una técnica ligeramente diferente para recoger la luz solar. En lugar de intentar crear una célula fotovoltaica transparente (algo casi imposible), utilizan un concentrador solar luminiscente transparente (TLSC). El TLSC está formado por sales orgánicas que absorben longitudes de onda específicas no visibles de luz ultravioleta e infrarroja, que luego luminizan (brillan) como otra longitud de onda de luz infrarroja (también no visible). Esta luz infrarroja emitida es guiada hasta el borde del plástico, donde finas tiras de células solares fotovoltaicas convencionales la convierten en electricidad.
Si se observa con atención, se pueden ver un par de tiras negras a lo largo de los bordes del bloque de plástico. Por lo demás, sin embargo, el material orgánico activo -y por tanto la mayor parte del panel solar- es muy transparente. (Lee: La fisión solar de los singletes rompe las leyes de la física para aumentar la eficiencia de la energía solar en un 30%.)
El prototipo de TLSC tiene actualmente una eficiencia de alrededor del 1%, pero creen que el 10& debería ser posible una vez que comience la producción. Los concentradores luminiscentes no transparentes (que bañan la habitación con luz de colores) alcanzan un máximo del 7%. Por sí solos no son cifras enormes, pero a mayor escala -cada ventana de una casa o de un bloque de oficinas- los números se acumulan rápidamente. Y aunque probablemente no estemos hablando de una tecnología que pueda mantener tu smartphone o tableta funcionando indefinidamente, sustituir la pantalla de tu dispositivo por un TLSC podría suponer unos minutos u horas más de uso con una sola carga de batería.
«Abre un gran campo para desplegar la energía solar de forma no intrusiva», dijo Lunt en una entrevista con el blog Today de la Universidad Estatal de Michigan. «Puede utilizarse en edificios altos con muchas ventanas o en cualquier tipo de dispositivo móvil que exija una gran calidad estética, como un teléfono o un lector electrónico. En última instancia, queremos hacer superficies de captación solar que ni siquiera sepan que están ahí».
Los investigadores -y Ubiquitous Energy- confían en que la tecnología pueda escalarse desde las grandes aplicaciones industriales y comerciales hasta los dispositivos de consumo, sin dejar de ser asequible. Hasta ahora, una de las mayores barreras para la adopción a gran escala de la energía solar es la naturaleza intrusiva y fea de los paneles solares – obviamente, si podemos producir grandes cantidades de energía solar a partir de láminas de vidrio y plástico que parecen láminas normales de vidrio y plástico, entonces sería increíble.
Para más información, lea ¿Cómo funcionan las células solares?
Sebastian Anthony escribió la versión original de este artículo. Desde entonces se ha actualizado con nueva información.