Los
científicos idearon una nueva disposición de ingredientes de célula solar, con
conjuntos de donantes poliméricos (bastones verdes) y aceptores de fullereno
cuidadosamente organizados (morado y tostado). (Imagen: UCLA Chemistry)
Los materiales presentes en los actuales paneles
solares de los tejados de viviendas pueden almacenar energía del Sol durante
apenas unos pocos microsegundos. Una nueva tecnología es capaz de almacenar
energía solar hasta varias semanas, un avance que podría cambiar la forma en
que los científicos abordan el diseño de células solares.
El nuevo diseño, obra del equipo de la química
Sarah Tolbert, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), Estados
Unidos, está inspirado en la forma en que las plantas generan energía a través
de la fotosíntesis. La biología realiza un muy buen trabajo a la hora de
suministrar energía a partir de la luz solar, tal como apunta Tolbert. Las
plantas lo hacen a través de la fotosíntesis con una eficiencia extremadamente
alta.
En la fotosíntesis, las plantas que están expuestas
a la luz solar utilizan estructuras nanoscópicas cuidadosamente organizadas
dentro de sus células para separar las cargas de manera rápida, quitándole
electrones a la molécula que después es abandonada, y manteniendo separadas las
cargas positivas y negativas. Esa separación es la clave para hacer que el
proceso sea eficiente.
Para capturar energía de la luz solar, son comunes
en los tejados los paneles solares convencionales de silicio, bastante caros
todavía. Existe actualmente un gran impulso científico e industrial para
fabricar células solares de coste más bajo utilizando plásticos, en vez de
silicio, pero las células solares plásticas actuales son relativamente
ineficientes, en gran parte porque las cargas eléctricas positivas y negativas
separadas se recombinan a menudo antes de que puedan convertirse en energía
eléctrica.
En cambio, el sistema desarrollado por el equipo de
Tolbert separa las cargas y las mantiene separadas durante días, o incluso
semanas. Una vez se obtiene la estructura adecuada que lo permite, se puede
mejorar enormemente la retención de energía.
Los dos componentes que hacen que funcione el
sistema desarrollado por la UCLA son un polímero que absorbe luz solar y actúa
de donante de electrones, y un fullereno trabajado a escala nanométrica que
opera como aceptor de electrones.
El nuevo diseño es también más respetuoso con el
medio ambiente que la actual tecnología, ya que los materiales pueden ser
ensamblados en agua en vez de en las soluciones orgánicas más tóxicas que se
utilizan ampliamente hoy en día.
Los investigadores están ya trabajando en cómo
incorporar la tecnología en células solares reales.
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