Los paneles solares se han implementado desde hace varias décadas en las que llevan produciendo energía renovable y presentando ciertas limitaciones. Afortunadamente, investigadores de Japón han encontrado una sorprendente actualización en los materiales de estos dispositivos, aunque esto llevará a la desaparición de los mismos.
Los paneles solares nacieron atados a una seria limitación y ahora los liberan antes de desaparecerlos
Desde la década de los 70 se han venido utilizando paneles fotovoltaicos y desde un primer momento representaron una buena opción para la generación de electricidad sin emisiones a un coste bastante bajo al basarse su funcionamiento en una fuente energética accesible y casi inagotable como es el sol.
Sin embargo, desde la creación de las células solares de los materiales que constituyen la base fundamental de las placas fotovoltaicas estas no habían sido actualizadas, pese a que las mismas presentan algunas propiedades físicas que implican serias limitaciones a la electricidad producida.
La salida de voltaje de esta electricidad limpia y renovable generada por los paneles solares plantea graves limitaciones, lo que estaría representando un serio obstáculo para la transición energética; sin embargo, esto podría ser remediado mediante un fenómeno denominado BPVE o «efecto fotovoltaico masivo».
BPVE es un efecto físico cuántico generador de electricidad mediante la luz, aunque se necesitan materiales con propiedades muy específicas, pues este fenómeno se manifiesta cuando la excitación de los electrones no se produce uniformemente sino que lo hace en una dirección predeterminada.
La combinación de estos materiales específicos evitará la intermitencia que frena la transición
Generalmente, el movimiento de un electrón excitado es aleatorio o equilibrado con el resto de electrones, pero en el caso de los materiales con estructura interna asimétrica el equilibrio es alterado y llega a producirse un flujo permanente de corriente sin tensión externa, lo que sin duda evita la intermitencia.
Mediante la combinación de la capa ultrafina de un semiconductor fotosensible y un material magnético subyacente los investigadores de una universidad japonesa han podido obtener flujos de corriente especiales que representaría la solución a los problemas de limitación de las células fotovoltaicas convencionales.
El proceso se lleva a cabo en dos etapas: una donde se produce la pérdida de simetría especular, lo cual conlleva a una diferente disposición entre los átomos, y otra donde la simetría de inversión temporal es alterada por el material magnético mediante una propiedad que postula la ocurrencia de procesos físicos en ambos sentidos.
Los electrones se están moviendo al ritmo de la luz que atraviesa la estructura cristalina
El equipo de la Universidad de Kioto liderado por Kazunari Matsuda reveló a un medio alemán detalles de las pruebas realizadas durante la investigación, sosteniendo haber encontrado un compuesto denominado heteroestructura como resultado de la combinación de los dos materiales mencionados.
La heteroestructura se constituye en un interfaz artificial en donde estarán presentes las capacidades físicas específicas de cada material y al incidir en ella la luz se produce un nuevo flujo de corriente en el cual cada electrón se mueve sin corriente externa o voltaje adicional
Este flujo de corriente generado en el material ha sido denominado con el nombre de «Corriente de inyección magnética» y demuestra, tal como sostiene Matsuda, que la simetría inversa del espacio y el tiempo puede ser controlados de manera flexible en estructuras artificiales cristalinas, siendo una tecnología incipiente que podrá ser aplicada en:
- Sensores
- Captación de energía
- Electrónica basada en espín
En conclusión, Japón está dispuesto a hacer frente al fracaso de los paneles solares y la mejor forma de hacerlo es con una actualización de los materiales que darán como resultado un nuevo flujo de corriente, denominada «corriente de inyección magnética» y que a diferencia de las antiguas placas, no posee limitaciones.
