Crean un revestimiento antirreflectante capaz de absorber el 96% de la luz solar

Un grupo de científicos del Rensselaer Polytechnic Institute ha ideado un revestimiento que, aplicado a los paneles solares de silicio convencionales, consigue que éstos capten el 96% de los rayos que llegan hasta ellos.

La viabilidad de los paneles solares pasa porque sean menos brillantes, menos relucientes de lo que son ahora. Esta característica los hace menos efectivos. Los ingenieros ya no están interesados en producir nuevos y deslumbrantes paneles, como los actuales de silicio, sino que plantean células solares mate y más delgadas.

Un panel solar de silicio convencional absorbe sólo dos tercios de la luz que le llega. Además, la capa protectora de cristal que está sobre él empeora más todavía su rendimiento.

Para solucionar este problema, se añade habitualmente una capa antirreflectante a las placas de silicio, pero no es suficiente para sacar el máximo partido de esta tecnología. Esas capas antirreflectantes están diseñadas para forzar a los fotones reflectados a pegarse a los nuevos fotones que llegan hasta el panel

Esta interferencia provoca que tanto los fotones salientes como los entrantes sean absorbidos, pero sólo evitan la refracción sobre una parte del espectro visible de la luz solar.

Récord de eficiencia

El record de eficiencia en paneles solares fue anunciado el mes pasado por ingenieros de la Universidad New South Wales, en Australia, que han creado la primera célula solar de silicio que es capaz de convertir el 25% de la energía del sol directamente en electricidad.

Según el director de este proyecto, Martin Green, su tecnología es un 6% más eficiente que cualquier otra. Este récord se acerca mucho al límite teórico de 29% que puede alcanzar la generación de células fotovoltaicas de silicio que dominan el mercado en la actualidad.

Este incremento de eficiencia se debe a los nuevos conocimientos sobre la composición de la luz solar, llevando a una mejora en la capacidad de las células solares para captar más energía en los extremos del espectro de la luz solar.

Su capa antirreflectante también opera interfiriendo los fotones que se dirigen hacia la célula. Sin embargo, ésta está construida para contener una capa reflectante de ella misma, incrementando las posibilidades de interferencia al retrasar la salida de fotones de la propia célula.

Material oscuro

Las investigaciones para conseguir paneles altamente eficientes se están desarrollando en muchos campos al mismo tiempo. Hace unos días, investigadores del Rensselaer Polytechnic Institute anunciaron el desarrollo de un nuevo tipo de revestimiento antirreflectante para los paneles solares. Según sus creadores, dirigidos por el profesor Shawn-Yu Lin, su tecnología incrementa drásticamente la cantidad de luz a través de todo el espectro solar y desde cualquier ángulo. Una superficie de silicio tratada con este revestimiento, fabricado con nanomateriales, absorbe el 96,21 % de la luz solar. Un panel sin tratar sólo absorbe un 67%.

Este nuevo material también resuelve el problema del ángulo del sol en relación al panel. Muchas instalaciones de energía solar tienen un sistema automático para asegurar que el panel siempre tenga el mejor ángulo en relación al sol. Estos sistemas encarecen la energía solar un 20%. La propuesta del profesor Lin hace que estos dispositivos no sean necesarios, ya que el nuevo material capta la luz solar desde cualquier ángulo posible.

Uno de los problemas puede ser su precio, pero Lin asegura que está hecho a partir de materiales baratos (dióxido de silicio y dióxido de titanio) y que sólo encarecerá el coste total de producción de una célula en un 4%.

Según informa NewScientist, el profesor Darren Bagnall, de la Universidad de Southhampton, en el Reino Unido, también está poniendo su granito de arena en esta serie de investigaciones. En concreto, se ha centrado en el revestimiento de cristal que protege las células en el panel. Como el silicio, ese cristal también puede ser reflectante.

Su grupo está desarrollando un cristal que se inspira en la superficie del ojo de las polillas, que tiene la característica de no malgastar ni un solo rayo de luz disponible.

Los test hechos hasta el momento han demostrado que este diseño recorta los reflejos un 5% a través de los espectros visibles e infrarrojos