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Un nuevo sistema para la concentración de la luz solar podría conseguir que compita con los hidrocarburos
En su laboratorio en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) Marc Baldo enfoca una lámpara ultravioleta sobre una lámina cuadrada de cristal de 10 centímetros de ancho. Ha revestido las superficies del cristal con tintes que brillan con un tono ligeramente anaranjado bajo la luz. Sin embargo, los bordes del cristal, que no llevan tinte, brillan con más intensidad, mostrándose como cuatro finas bandas de color naranja luminiscente.
La lámina de cristal es un nuevo concentrador solar, un dispositivo que acumula la luz difusa y la enfoca en una celda solar de tamaño relativamente reducido. Las células solares, unos dispositivos electrónicos multicapa fabricados con silicio altamente refinado, tienen una producción muy costosa y cuanto mayores son, más alto es su coste.
Los concentradores pueden reducir el coste global de la energía solar al permitir el uso de celdas de tamaño mucho más reducido. Pero los concentradores suelen estar fabricados con espejos o lentes curvados que ocupan mucho espacio y dependen de costosos sistemas mecánicos para poder rastrear el sol. Al contrario que los espejos y las lentes de los concentradores solares tradicionales, las láminas de cristal de Baldo funcionan como guías de onda canalizando la luz del mismo modo que los cables de fibra óptica transmiten señales ópticas a través de grandes distancias.
Los tintes que cubren las superficies del cristal absorben la luz del sol y se pueden utilizar distintos tintes para absorber diferentes longitudes de onda luminosas. A continuación, los tintes re-emiten la luz al cristal, que la canaliza a sus bordes. Las bandas de celdas solares adheridas a los bordes de las láminas absorben la luz y generan electricidad. Cuanto mayor sea la superficie del cristal en comparación con el grosor de los bordes, mayor será la concentración de la luz y, hasta cierto punto, menores serán los costes energéticos.
Baldo, profesor adjunto de ingeniería eléctrica, publicó recientemente sus hallazgos en la revista Science. En base a ellos, espera que sus concentradores solares puedan ampliarse lo suficiente como para poder contribuir a una generación de electricidad capaz de competir con la que producen los hidrocarburos. De hecho, según Baldo, los paneles equipados con estos concentradores “podrían llegar a ser la tecnología solar más barata”.
Está fabricando lo que se denomina módulos solares en tándem, un tipo de panel solar que utiliza dos tipos de celda para captar más energía de la luz solar que los módulos sencillos. Las diferentes longitudes de onda de la luz solar contienen distintas cantidades de energía; la luz ultravioleta contiene la mayor cantidad, mientras que la luz infrarroja contiene la menor. Las celdas solares se optimizan en base a colores específicos. Una de ellas se diseñó para que fuese capaz de convertir la luz infrarroja en electricidad para poder, por ejemplo, transformar la mayor parte de la energía procedente de la luz azul en calor residual. Del mismo modo, la luz roja pasará, sin verse absorbida, a través de una celda solar que ha sido optimizada para la luz azul de alta energía.
Lo idea sería que se utilizasen diferentes celdas solares para cada longitud de onda, combinadas de forma que pudiesen captar la mayor cantidad posible de luz solar, pero este enfoque suele ser demasiado costoso.
Vía: revista eoi
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