La energía solar se mueve en una nueva dirección: más delgados. #Aprendiendo con BeScience®

La mayoría de los esfuerzos en la mejora de las celdas solares se han centrado en aumentar la eficiencia de la conversión de energía, o en la reducción del costo de manufactura. Pero ahora los investigadores del MIT están abriendo otra vía de mejora, con el objetivo de hacer que los paneles solares sean más delgados y más ligeros.

Tales paneles, que tienen el potencial de superar cualquier sustancia distinta al uranio de grado de reactivo, en términos de energía producida por masa de material, pueden ser hechos de láminas apiladas de materiales de una sola molécula de espesor como el  grafeno o disulfuro de molibdeno.

El uso de dos capas de estos materiales de un átomo de espesor, predice entre 1 y 2 por ciento de eficiencia en la conversión de luz solar en electricidad, que es baja en comparación con el 15 y el 20 por ciento de eficiencia de las celdas solares de silicio convencionales.  Esto se consigue utilizando material que es miles de veces más delgado y más ligero que el papel de seda. La celda solar de dos capas es de sólo 1 nanómetro de espesor, mientras que las celdas solares de silicio típicas pueden ser de cientos de miles de veces mayor que esto. El apilamiento de varias de estas capas bidimensionales podría aumentar la eficiencia de manera significativa.

Para aplicaciones donde el peso es un factor crucial, como en las naves espaciales, aviación o para su uso en zonas remotas del mundo en desarrollo, en donde los costos de transporte son importantes, tales celdas ligeras pueden tener un gran potencial.

Libra por libra, las nuevas células solares producen hasta 1,000 veces más energía que la fotovoltaica convencional.  Este espesor no sólo es una ventaja en el transporte marítimo, sino también en la facilidad de montaje de los paneles solares. Alrededor de la mitad del costo de los paneles de hoy se encuentra en las estructuras de apoyo, sistemas de instalación, cableado y control, gastos que podrían reducirse mediante el uso de estructuras más ligeras.

Aunque no existen métodos a gran escala de la producción de disulfuro de molibdeno y diseleniuro de molibdeno en este punto, esto es un área activa de investigación. La posibilidad de manufactura a gran escala es un tema esencial para que esta tecnología sea económicamente viable.  Una ventaja adicional de estos materiales es su estabilidad a largo plazo, incluso en el aire abierto; otros materiales de celdas solares deben ser protegidos bajo capas pesadas y costosas de vidrio.