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La innovación en tecnología solar obtiene los máximos resultados en eficiencia energética

El gran reto de la energía solar actualmente, ya sea de origen fotovoltaica o termosolar en términos de innovación y desarrollo es desarrollar células de captación solar mas eficientes. El material mas utilizado en su fabricacion como semiconductor es el silicio, pero también esta el telurio de cadmio que están funcionando muy bien y que ofrece grandes prestaciones, y los derivados del grafeno, una formula aun por potenciar ofreciendo grandes expectativas y que representa un futuro prometedor en la incorporación de nuevas tecnologías que favorezcan la obtención de energías a partir de fuentes de origen renovable.

En los últimos siete días hemos tenido la oportunidad de asistir a dos anuncios de proyectos que lideran el sector de la energía solar, lo que refleja el volumen de inversión en investigación de nuevas tecnologías aplicables en la energía solar.  La primera ha sido la presentación a los medios especializados por parte de los responsables de la compañía General Electric, de un panel solar fabricado con la película ultrafina mas eficiente que existe actualmente. 

En las pruebas realizadas hasta el momento las células fabricadas usando como material semiconductor, ha obtenido unos cocientes de obtención de radiación solar cercanos al 13%, lo que la convierte en la placa mas eficiente desarrollada hasta el momento. Otro de los factores del cadmio como materia prima es que su extracción y tratamiento supone una reducción de costes, respecto a otras materias.

Este avance implica la construcción de una planta en la que se invertirá 600 millones de dolares,  cuyas instalaciones las mas grandes de Estados Unidos dedicadas a la fabricacion de paneles solares, estará dedicada en exclusiva a la producción de celdas de telurio de cadmio para paneles de película delgada.

La segunda propuesta es algo mas sofisticada produciéndose en el marco del ámbito universitario. Investigadores de la Universidad de Michigan en Estados Unidos, han realizado un descubrimiento sobre el comportamiento de la luz que podría cambiar la tecnología solar para siempre. Stephen Rand, un profesor en los departamentos de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación, Física y Física Aplicada y William Fisher, un estudiante de doctorado en física aplicada, descubrieron que la luz, al viajar a la intensidad adecuada a través de un material como el cristal que no lleva a cabo electricidad, puede crear campos magnéticos que son 100 millones de veces más potentes, cifra que nunca antes se había logrado.


En estas condiciones, el campo magnético resultante es lo suficientemente potente como para producir energía sin necesidad de emplear un semiconductor. El resultado es una "batería óptica, que podría conducir a" un nuevo tipo de célula solar sin semiconductores y sin absorción para producir ". Lo que su descubrimiento es en esencia, es que elimina el proceso de absorción de fotones / fase en que obtiene la electricidad de la energía solar. En otras palabras, en lugar de las células solares actuales que obtienen de los fotones emitidos por la luz solar y su conversión energética en forma de electrones, los efectos directos-al-magnético de la luz enfocada proporciona una especie de "instantánea" de energía sin la fase de separación de carga.

Por supuesto, para que la luz del sol pueda alcanzar este estado de energía, tiene que ser concentrada a 10 millones de vatios por centímetro cuadrado (W/cm2). Por su parte la luz solar que irradia en el planeta tierra, solo alcanza los 0,136 W / cm 2. En el espacio, la luz solar que llega a planetas de la características de Venus (sin protección de una atmósfera, y segundo más cercano al sol) es de unos 26 millones de W / m 2, esa la razón por la que la energía solar en el espacio es mas intensa.

Esta intensa concentración de luz (solar) es también el principio que detrás de la energía fotovoltaica concentrada, o CPV, de hecho tanto Rand y el estudiante de doctorado William Fisher se dedican a los campos de la óptica no lineal, la fotónica y la energía electromagnética. Teniendo previsto realizar un ensayo este próximo verano de, donde trataran de probar su hipótesis usando luz láser en primer lugar.

Finalmente, si los resultados obtenidos son positivos, su descubrimiento no sólo podría hacer más barato la producción de energía solar, ya que al prescindir de los minerales de tierras raras para la fabricacion de semiconductores. Tan solo alcanzando una eficiencia del 10 por ciento usando lentes para enfocar la luz y una fibra para orientar se podría patentar con vistas a una posible aplicacion industrial.

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