miércoles, febrero 8, 2023

Ahorrar energía gracias a nuestras ventanas y la luz del sol está cada vez más cerca y estos paneles son el mejor ejemplo

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En distintas ocasiones hemos hablado de paneles solares y de la evolución técnica que están experimentando los mismos. Ahora mismo, el último giro en este tipo de tecnologías, para aprovechar la luz del sol, lo representan los tubos de vacío. Pero cada vez estamos más cerca de usar los cristales de nuestra ventana como generadores de energía.

Hemos visto como en varias ocasiones, desarrolladores han conseguido crear celdas para captar la energía solar que además permiten pasar la luz del sol, creando de esta forma ventanas casi traslúcidas. Un desarrollo similar al que ya se está utilizando en este gigantesco edificio que convierte sus cristaleras en generadores de energía.

El secreto está en las celdas

Hablamos del SwissTech Convention Center, un enorme edificio situado en la región del lago de Ginebra, Suiza, en el que destacan sus amplias y coloridas vidrieras. Unas ventanas que, más allá de su aspecto, destacan por lo que pueden hacer: generar unos 8.000 kWh anuales.

Estos datos proceden del momento en el que se presentó el proyecto, hace una década. Unos enormes ventanales que hacen posible la captación de energía gracias al empleo de unas células solares sensibilizadas por colorante, conocidas como DSC o Grätzel, en honor a Michael Grätzel, uno de los investigadores que las desarrollaron en la década de 1990.

Como ya hemos visto en otras ocasiones, estas celdas se caracterizan porque permiten crear paneles solares que además tienen un alto nivel de transparencia, son económicos, flexibles y ofrecen la posibilidad de crear una tonalidad personalizada.

Y el SwissTech Convention Center es un ejemplo de cómo pueden aprovecharse mejor gracias al trabajo de una serie de científicos de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Estos han desarrollado una técnica para aumentar la capacidad de estos panels para transformar la energía capturada del sol, ganando un 15% si se exponen directamente a los rayos del sol y hasta un 30% con luz ambiental.

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Para lograrlo, los investigadores han trabajado en uno de los componentes de dichas celdas como son los fotosensibilizadores. Ya habíamos visto como estos contaban con un colorante para mejorar su ación y ahí se ha centrado el trabajo de los científicos del EPFL.

Para conseguir mejorar el rendimiento fotovoltaico de las celdas de Grätzel, han combinado fotosensibilizadores de tal forma que hagan posible aprovechar luz en todo el espectro visible. El objetivo del desarrollo era mejorar la forma en que realizaban su trabajo.

“Consiste en absorber una monocapa de un derivado del ácido hidroxámico en la superficie de dióxido de titanio mesoporoso nanocristalino. Esto ralentiza la absorción de los dos sensibilizadores, permitiendo la formación de una capa ordenada y densamente empaquetada de sensibilizador en la superficie de dióxido de titanio”.

Con esta técnica, los investigadores mejoraron de forma notable el rendimiento de los paneles. Eran capaces de mejorar la capacidad a la hora de convertir en energía la luz obtenida del sol. En este sentido hablan de una “eficiencia de conversión de energía del 15,2% por primera vez bajo luz solar simulada, con una estabilidad operativa a largo plazo probada durante 500 horas”.

Una mejora que también se logró con luz ambiental, logrando aún mejores cifras “al aumentar el área activa a 2,8 cm2, la eficiencia de conversión se situó entre el 28,4% y el 30,2%”.

Con este desarrollo, estamos más cerca el que se puedan utilizar este tipo de celdas como mecanismo para obtener energía, incluso en condiciones de luz ambiental. Una tecnología que se puede aplicar tanto a grandes construcciones para obtener grandes cantidades de energía como a sistemas de andar por casa que permiten generar la suficiente energía como para alimentar pequeños electrodomésticos y dispositivos.

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