Australia ha creado un nuevo tipo de célula que podría ser clave para el futuro. La última década ha estado marcada por nuevas opciones de tecnología energética. Soluciones eficientes y lo más simples posible para enfrentar el mayor enemigo de la humanidad: el cambio climático. Un reto que se intensifica si tenemos en cuenta la creciente demanda global de energía y la escasez de recursos fósiles. Conforme los efectos del cambio climático se hacen cada vez más evidentes, la necesidad de modificar la manera de producir y consumir energía se ha convertido en algo primordial.
Australia revoluciona el sector energético
Después de que Alemania apostara por paneles solares invisibles, ha salido a la luz el nuevo tipo de célula que se está gestando en Australia. Un grupo de investigadores australianos, de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), ha integrado moléculas estables en células solares de silicio.
Este movimiento por parte de los expertos persigue el establecimiento de una nueva generación de paneles solares más eficientes, duraderos y potencialmente más asequibles. El progreso tecnológico radica en el aprovechamiento del fenómeno cuántico singlet fission o fisión de singletes.
¿Qué logra? Duplica el número de electrones producido por determinados fotones de alta energía. Por primera vez, los investigadores consiguieron la integración de este procedimiento en células solares de silicio usando una molécula orgánica estable y fotoduradera.
Aspecto que otorga solución a uno de los impedimentos principales para su aplicación comercial. Las células solares tradicionales producen un solo par electrón-hueco por fotón absorbido. A diferencia de ellas, en esta tecnología la fisión de singletes consiente que solo un fotón de alta energía produzca dos pares.
De esta manera, duplica el rendimiento energético de esa fracción del espectro solar. El mecanismo es especialmente útil para los fotones en la zona azul del espectro, que generalmente pierden su exceso de energía como calor.
La energía no se desperdicia, sino que se transforma en electricidad útil. Hasta el momento, las pruebas con singlet fission se respaldaban en tetraceno, una molécula famosa por su inestabilidad en presencia de oxígeno.
Australia trabaja en un nuevo futuro de energía solar
El equipo de Australia lo ha sustituido por dipirrolonaftiridinediona (DPND). Es una molécula orgánica más robusta y compatible con las tecnologías de silicio cristalino actuales.
Un descubrimiento que dibuja una adopción industrial sin necesidad de hacer un rediseño completo de los módulos existentes, lo que supone una significativa ventaja en costes, escalabilidad y velocidad de implementación.
Los módulos solares comerciales tradicionales registran una eficiencia media del 20% al 25%. Porcentajes que necesitan de grandes superficies para obtener energía suficiente. Con el empleo del singlet fission, podrían sobrepasarse ampliamente el 30%, conservando la misma arquitectura.
Todas estas características podrían beneficiarse a los tejados con espacio limitado, vehículos eléctricos solares (con prototipos creados en Países Bajos y Alemania), integración arquitectónica en fachadas o ventanas y sistemas autónomos en áreas remotas o insulares.
Al trabajar a temperaturas más bajas (hasta 2,4ºC menos de acuerdo a los modelos de laboratorio), los paneles solares se degradan de una forma más lenta. Esto se traduce en hasta 4,5 años agregados a su vida útil. Un rasgo que acota también los costes de sustitución, además de mejorar la rentabilidad a largo plazo.
Perspectiva de futuro de la nueva célula solar de Australia
Esta iniciativa tiene apoyo del gobierno de Australia por medio del programa Transformative Research Accelerating Commercialisation (TRAC008) de ARENA, con una financiación de 4,8 millones de dólares australianos.
Bajo el ala de la financiación, se vislumbran otros nombres de relevancia en la industria fotovoltaica como Jinko Solar, JA Solar, LONGi y Canadian Solar, interesados en hacer avanzar esta tecnología.
Lo más trascendental de esta tecnología de Australia es que no queda relegada a un laboratorio. Ya se están generando moléculas DPND a escala piloto y ensamblando los primeros módulos de prueba para su posterior análisis industrial. En paralelo, se dice que esta tecnología 15 veces más eficiente podría jubilar a los paneles solares más avanzados.
