Un equipo de investigadores dirigido por Shawn-Yu Lin, del Instituto Politécnico Rensselaer, ha descubierto y demostrado un nuevo método para superar dos de las mayores barreras que limitan a la energía solar. Desarrollando un nuevo recubrimiento antirreflectante que eleva la cantidad de luz del Sol capturada por los paneles solares y permite a éstos absorber el espectro solar completo desde casi cualquier ángulo
El equipo de la investigación ha acercado más a la academia y a la industria hacia la obtención de la alta eficiencia que hará rentable a la energía solar.
Para conseguir la eficiencia máxima al convertir la energía solar en electricidad, se necesita de un panel solar que pueda absorber casi cada fotón individual de luz, sin tener en cuenta la posición del Sol en el cielo. El nuevo recubrimiento antirreflectante hace esto posible.
Una célula solar de silicio no tratada sólo absorbe el 67,4 por ciento de la luz del Sol que incide sobre ella, significando esto que se refleja, y por tanto desaprovecha, casi un tercio de esa luz. Desde una perspectiva económica y de eficiencia, esta luz no aprovechada es una oportunidad desperdiciada de lograr el rendimiento adecuado de los paneles solares que conduzca a una adopción generalizada de la energía solar.
Sin embargo, durante la investigación, después de que una superficie de silicio fuese tratada con la nueva capa creada por Lin mediante nanoingeniería, el material absorbió el 96,21 por ciento de la luz solar que incidió en él. Esta gran ganancia en la absorción se mantuvo en todo el espectro de la luz del Sol incidente, desde la ultravioleta a la infrarroja, pasando por la visible. Este logro tecnológico lleva a la energía solar mucho más cerca de la viabilidad económica.
La nueva capa de Lin también resuelve con éxito el desafío de los ángulos.
La mayoría de las superficies sólo pueden absorber la luz con eficiencia dentro de una gama específica de ángulos. Ese es el caso de los paneles solares convencionales. Y por ello algunos paneles solares industriales poseen un mecanismo para moverse despacio a lo largo del día para que así sus paneles se alineen perfectamente con la posición del Sol en el cielo. Sin este movimiento automatizado, los paneles no estarían óptimamente posicionados y por consiguiente absorberían menos luz solar. Sin embargo, la contrapartida de este aumento de la eficiencia es la energía necesaria para impulsar el sistema automatizado, el costo del mantenimiento de este sistema y la posibilidad de errores de sincronización o de alineamiento.
El descubrimiento de Lin podría volver obsoletos esos paneles solares móviles, ya que la nueva capa antirreflectante absorbe la luz del Sol de manera uniforme desde todos los ángulos. Esto significa que un panel solar estacionario tratado con ese recubrimiento absorbería el 96,21 por ciento de la luz del Sol, sin importar la posición de éste en el cielo. Así, junto con una absorción espectral significativamente mejorada de la luz del Sol, el descubrimiento de Lin también podría hacer posible una nueva generación de paneles solares estacionarios más eficaces.
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