Hoy, el mundo está lidiando con algo más que la crisis climática y, sin embargo, incluso ahora, ante una pandemia global, los científicos están avanzando con soluciones renovables.
Solo este mes, no menos de tres récords se han batido en eficiencia de paneles solares. El primero y el segundo fueron logrados por científicos en los Estados Unidos en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL).
Su exclusiva célula solar de "seis uniones" tiene una conversión de energía sin precedentes, convirtiendo la luz intensificada en electricidad con una eficiencia del 47,1 por ciento, la más eficiente del mundo en condiciones de luz concentrada. Este récord superó al contendiente anterior establecido hace solo un par de años en un uno por ciento.
"Este dispositivo realmente demuestra el extraordinario potencial de las células solares multifuncionales" dice John Geisz que trabaja en NREL.
El logro fue ayudado al concentrar la luz solar hasta que fue un 143 veces más intenso. Pero incluso bajo la iluminación de un solo Sol, la célula solar es mejor que cualquier otra.
Este es el segundo récord roto: el equipo probó otra versión de su celda de seis uniones sin concentrar la luz, y logró una eficiencia sin precedentes del 39.2 por ciento.
Esencialmente, esto significa que aún más de la energía del Sol ahora se puede convertir en electricidad.
Cada una de las seis uniones de la célula está especializada para capturar un rango particular de luz desde algún lugar del espectro solar. Combinado, el dispositivo contiene 140 capas de material absorbente de luz y, sin embargo, es tres veces más delgado que un cabello de la cabeza.
"Una forma de reducir los costos es reducir el área requerida" explica Ryan France, un científico de materiales en NREL, "y puede hacerlo usando un espejo para capturar la luz y enfocar la luz hacia un punto".
Al pulir la luz de esta manera, no solo gasta una centésima o incluso una milésima parte del costo del material, sino que la celda también se vuelve más eficiente.
Es imposible alcanzar una eficiencia del 100 por ciento debido a las leyes de la termodinámica, pero alcanzar el punto medio sería todo un logro, y Francia dice que eso es "realmente muy factible".
A medida que nos acercamos cada vez más a ese objetivo, los registros como este se rompen constantemente en todos los tipos de células solares.
El tercer récord batido este mes, por ejemplo, fue logrado por algo llamado célula en tándem. Este es un dispositivo, de unos pocos micrómetros de grosor, que combina dos semiconductores diferentes, uno para las partes visibles del espectro de luz y el otro para la luz infrarroja.
Ingenieros del centro de investigación alemán Helmholtz-Zentrum Berlin creó un nuevo tipo de célula en tándem hecho de silicio y perovskita apilados con una eficiencia certificada del 24.16 por ciento.
"Esta combinación también es extremadamente ligera y estable contra la irradiación, y podría ser adecuada para aplicaciones en tecnología satelital en el espacio". dice Steve Albrecht en Helmholtz-Zentrum Berlin.
El NREL ha sido trazando el aumento de los niveles de eficiencia en todos los tipos de células solares desde 1976, y compuestos como los utilizados en las células en tándem solo se han incluido en los últimos años. Sin embargo, este material absorbente de luz ha aumentado en eficiencia más que cualquier otro material desde entonces.
Es solo cuestión de tiempo antes de que esta célula en tándem sea reemplazada por otra, y al menos por una vez, ese es un récord mundial de energía que realmente queremos alcanzar.
El primer estudio fue publicado en Energía natural y el segundo estudio fue publicado en Joule.