Es más eficiente, más económico, más fácil de construir y ha cambiado el paradigma imperante. Este nuevo material para páneles solares viene a desafiar lo que los científicos entendían por construcción de celdas que absorben la energía proveniente de nuestro Sol.
Las celdas solares actuales absorben luz, excitando y moviendo a los electrones hacia una cierta dirección. El flujo de los electrones es lo que conocemos como corriente eléctrica. Para evitar que los electrones excitados se muevan en direcciones errantes, las celdas solares deben estar construidas de dos materiales que generen una polaridad. Así, éstos se pueden mover en una dirección consistente, pasando del material donde se excitan al material que conduce la corriente, y evitando que regresen. Esto es similar a pedirles que hagan una fila para que salgan de la fiesta y ya no vuelvan.
Sin embargo, cuando la luz llega a determinados materiales, los electrones se mueven en una dirección determinada sin que tengan que pasar de un material a otro. Este fenómeno ya es bien conocido desde la década de los 70’s del siglo pasado, pero no se habían construido paneles solares así porque sólo se habían probado para luz ultravioleta –y mucha de la energía que viene del Sol llega como espectro infrarrojo o visible.
Debido a que no se conocían materiales que pudieran funcionar para la luz visible en páneles solares, los investigadores se volcaron en la teoría para desarrollar uno nuevo; comenzaron hace cinco años, tramando las propiedades de compuestos hipotéticos. El reto estuvo en identificar materiales que pudieran mantener sus propiedades polares y absorber la luz, cosa que es una combinación mutuamente excluyente. O, por lo menos, así se creía.
Después de muchos intentos por producir un nuevo material –un cristal, para ser exactos–, lograron combinar elementos químicos como el potasio y el bario, y realizaron varias pruebas para asegurarse que el nuevo cristal tuviera la estructura, simetría y polaridad deseada.
Este nuevo material en las celdas solares permitirá captar los fotones más valiosos en términos energéticos y dejará pasar los de menor valor. Además, los investigadores desarrollaron una familia de materiales que funcionan para el espectro solar entero, así que el cambio de la composición de cada uno de ellos permitirá generar múltiples posibilidades.
Como si esto no fuera poco, los elementos utilizados para el nuevo material son baratos, no tóxicos y abundantes en nuestro planeta, a diferencia de los materiales semiconductores que actualmente se usan para la tecnología de películas finas de celdas solares.
Bibliografía:
Artículo original en Nature | Nota fuente de ScienceDaily | Nota en el blog de Historias Cienciacionales