El avance del panel solar allana el camino para la 'utilidad'

Duplicar la eficiencia del material 'bidimensional' hace que la recolección de la energía del Sol en el espacio a escala sea económicamente viable, dicen los investigadores.

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Una ilustración de una matriz de paneles solares en el espacio

Los científicos han descubierto cómo duplicar la eficiencia de una célula solar ultraligera, que afirman que podría usarse para recolectar la energía del Sol en el espacio a una escala nunca antes vista.

Los paneles solares de próxima generación, construidos por un equipo de la Universidad de Pensilvania, utilizan capas que son más de mil veces más delgadas que un cabello humano, pero capaces de absorber una cantidad de luz solar comparable a las células solares disponibles en el mercado. La extrema delgadez les valió la etiqueta bidimensional, o 2D TMDC, ya que solo tienen unos pocos átomos de espesor.

La capacidad de producir más electricidad por peso en comparación con las células solares de silicio tradicionales las hace muy adecuadas para enviarlas al espacio para recolectar la energía del Sol, según los investigadores.

"La alta potencia específica es en realidad uno de los mayores objetivos de cualquier tecnología de recolección de luz o energía basada en el espacio", dijo Deep Jariwala de la Universidad de Pensilvania.

"Esto no solo es importante para los satélites o las estaciones espaciales, sino también si desea energía solar real a gran escala en el espacio. La cantidad de células solares [de silicio] que tendría que enviar es tan grande que actualmente ningún vehículo espacial puede tomar ese tipo de materiales allá arriba de una manera económicamente viable".

Al modelar computacionalmente la innovadora celda solar, el profesor Jariwala y su equipo pudieron llegar a un diseño que tiene el doble de eficiencia en comparación con lo que se había demostrado anteriormente.

Un artículo que detalla la investigación, titulado "¿Qué tan buenas pueden ser las células solares excitónicas 2D?", fue publicado en la revista científica Device el martes.

Los investigadores ahora esperan descubrir cómo lograr una producción a gran escala para el diseño.

"Creo que la gente se está dando cuenta poco a poco de que los TMDC 2D son excelentes materiales fotovoltaicos, aunque no para aplicaciones terrestres, sino para aplicaciones que son móviles, más flexibles, como las aplicaciones basadas en el espacio", dijo el profesor Jariwala.

"El peso de las células solares TMDC 2D es 100 veces menor que el de las células solares de arseniuro de galio o silicio, por lo que de repente estas células se convierten en una tecnología muy atractiva".

La Agencia Espacial Europea planea explorar la energía solar basada en el espacio a través de su programa Solaris

El concepto de paneles solares basados ​​en el espacio se teorizó por primera vez hace más de 50 años, y los científicos señalaron que la energía del Sol podría convertirse en microondas y transmitirse a estaciones receptoras terrestres que las convierten en electricidad.

Tiene varias ventajas sobre las configuraciones terrestres, ya que no estarían limitadas por la cobertura de nubes o el ciclo típico del Sol.

La investigación se ha acelerado en los últimos años luego de varios avances y desarrollos importantes con la recolección de energía solar y los lanzamientos de cohetes orbitales, incluido el surgimiento de compañías espaciales privadas como SpaceX que han reducido significativamente el costo de enviar cargas útiles al espacio.

El mes pasado, la agencia espacial japonesa JAXA anunció que tenía como objetivo instalar los primeros transmisores satelitales para una granja solar a escala comercial en el espacio para 2025.

La Agencia Espacial Europea también planea establecer un programa de desarrollo para este recurso de energía renovable sin explotar a través de su programa Solaris.

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