Hace seis años, un equipo de ingeniería del MIT en el Laboratorio de Electrónica Orgánica y Nanoestructurada de la universidad (ONE Lab) desarrolló una celda solar tan delgada que podría descansar encima de una pompa de jabón. Aunque impresionantes, los requisitos de fabricación y el costo desafortunadamente prohibieron cualquier plan viable a gran escala. Esta semana, sin embargo, ONE Lab reveló un nuevo material de celda solar similarmente ultradelgado que es una centésima parte del peso de los paneles convencionales, mientras que también genera potencialmente 18 veces más energía por kilogramo en comparación con la tecnología solar tradicional. No solo eso, sino que sus métodos de producción muestran un potencial prometedor para la escalabilidad y la fabricación importante.
Como un presione soltar del MIT, la naturaleza frágil de las poderosas células solares requiere cubiertas gruesas de vidrio y aluminio para su protección, lo que limita su versatilidad y oportunidades de implementación. Usando tintas semiconductoras impresas en un material más delgado que una sola hebra de cabello humano, el equipo pudo pegar posteriormente los paneles en una capa de Dyneema, una tela compuesta protectora ultraligera que pesa solo 13 gramos por metro cuadrado. La lámina resultante de micras de espesor podría laminarse sobre una variedad de superficies y materiales: piense en los exteriores de las carpas para generar energía durante los esfuerzos de socorro en casos de desastre, o las alas de los drones para extender sus tiempos de vuelo potenciales.
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A pesar de su diseño increíblemente en miniatura, el nuevo material tiene un gran potencial de almacenamiento. Hablando con el MIT, Mayuran Saravanapavanantham, uno de los coautores del artículo del equipo y estudiante graduado de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación, ofreció una matriz solar estándar en el techo de una casa para comparar. “Una instalación solar típica en un techo en Massachusetts es de aproximadamente 8000 vatios”, explicó Saravanapavanantham. “Para generar la misma cantidad de energía, nuestra energía fotovoltaica de tela solo agregaría unos 20 kilogramos (44 libras) al techo de una casa”.
La durabilidad también es un componente clave para cualquier matriz de células solares viable, una característica que el equipo de ONE Lab demostró en su nuevo diseño al enrollar y desenrollar la tela más de 500 veces, lo que resultó en una pérdida de menos del 10 por ciento en la generación de energía potencial.
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Desafortunadamente, la impresionante tela solar del MIT aún no está lista para coserla en su ropa. El equipo todavía está buscando el material adecuado para envolver el producto, ya que las células están hechas de material orgánico a base de carbono, la exposición a la humedad natural y al oxígeno del aire provocaría una disminución rápida de las capacidades.
“Estamos trabajando para eliminar la mayor cantidad posible de material no solar activo mientras conservamos el factor de forma y el rendimiento de estas estructuras solares ultraligeras y flexibles”, explicó al MIT Jeremiah Mwaura, uno de los coautores adicionales del artículo. . Una vez que se solucione ese problema, el tejido solar podría encontrar su camino en innumerables superficies para agregar energía verde y renovable muy necesaria a la vida diaria.