Los paneles solares flexibles son tan buenos como los normales

Las celdas solares existentes normalmente solo se usan en superficies planas y estáticas para evitar que se agrieten, pero ahora existe una alternativa flexible con la misma eficiencia de generación de energía.

Por Alex Wilkins

24 mayo 2023

Estas células solares pueden doblarse sin romperse

wenzhu liu

Las células solares livianas y flexibles que son tan eficientes como las convencionales podrían expandir enormemente el uso de la energía solar.

La mayoría de las células solares que se utilizan hoy en día están basadas en silicio cristalino, gracias a su alta eficiencia y facilidad de fabricación, pero solo se pueden colocar en superficies planas y estáticas porque se agrietan bajo tensión. Las células solares flexibles existentes hechas de otros materiales ofrecen una alternativa, pero a costa de una eficiencia energética mucho menor.

Ahora, Wenzhu Liu de la Academia de Ciencias de China en Shanghái y sus colegas han desarrollado una célula de silicio delgada y liviana que es tan flexible que puede enrollarse sobre sí misma sin perder eficiencia.

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El equipo creó la celda primero adelgazando una oblea de silicio fotovoltaico en más del 60 por ciento, lo que la hace tan flexible como el papel, pero también reflectante y, por lo tanto, menos eficiente. El tratamiento químico de la superficie para crear protuberancias microscópicas en forma de pirámide restaura esta eficiencia, pero la hace quebradiza cuando se dobla, hasta que Liu tuvo una idea para solucionarlo.

"Un día, cuando rompí una bolsa de plástico para alimentos, la pequeña muesca en el borde de la bolsa me inspiró a preguntar si la tendencia de las células de silicio a fragmentarse con el estrés mecánico es causada por muescas afiladas en los bordes de las obleas", dice.

Después de filmar las células tratadas rompiéndose a cámara lenta, Liu y su equipo se dieron cuenta de que las grietas comenzarían en el borde de una célula en los canales entre las pirámides. Cuando ablandaron estos canales e intentaron doblar una celda, descubrieron que se acumulaban muchas pequeñas grietas superficiales, pero la celda no se rompía y conservaba su eficiencia.

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Las celdas son lo suficientemente livianas para usar en un dron

Wenzhu Liu y otros (2023)

Las celdas flexibles se pueden fabricar fácilmente utilizando las técnicas de obleas de silicio existentes y, debido a que son un 95 por ciento más livianas que las celdas rígidas, se pueden usar en paredes sin comprometer la integridad del edificio. Liu y su equipo probaron las células en entornos extremos, como en el Polo Sur, en un dron que volaba a una altitud de 20 kilómetros y en un globo con viento fuerte, y descubrieron que funcionaban tan bien y, a veces, mejor que las células solares rígidas.

Kyle Frohna de la Universidad de Cambridge dice que el trabajo es muy impresionante. "Abre el silicio a una clase completamente diferente de aplicaciones, algunas de las cuales hemos pensado y otras que probablemente ni siquiera hemos pensado todavía".

Referencia de la revista:

Naturaleza DOI: 10.1038/s41586-023-05921-z

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