Células solares con capacidad de autorrefrigerarse

Las células solares se hallan entre las tecnologías de energías renovables más prometedoras y con mayor proyección en el mercado actual. No obstante, incluso los mejores diseños convierten en electricidad utilizable sólo una fracción modesta de la energía que reciben del Sol.

Parte de esta pérdida es la inevitable consecuencia de convertir luz solar en electricidad. Una cantidad sorprendentemente alta, sin embargo, se debe al sobrecalentamiento de las células solares.

Bajo condiciones de trabajo normales, las células solares pueden alcanzar fácilmente temperaturas de 55 grados centígrados (130 grados Fahrenheit) o más. Estas condiciones severas debilitan rápidamente la eficiencia de los paneles solares y además pueden acortar notablemente su vida útil. Las células solares refrigeradas activamente, ya fuese por ventilación o haciendo circular líquidos refrigerantes por cañerías instaladas entre ellas, serían prohibitivas e incluso contrarias a la necesidad de optimizar la exposición de los paneles al Sol.

Un diseño que se acaba de proponer evita estos problemas adoptando un enfoque más pasivo e ingenioso para lograr una buena refrigeración. Añadiendo una capa de vidrio de sílice con un patrón específico a la superficie de células solares ordinarias, un equipo de investigadores encabezado por Shanhui Fan, de la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos, ha encontrado una forma de dejar que las células solares se enfríen por sí mismas expulsando la radiación térmica indeseable.

Este dibujo muestra cómo las células solares se enfrían por sí mismas al redirigir hacia fuera la radiación térmica indeseada. Las estructuras en forma de pirámide hechas de vidrio de sílice son la clave para lograrlo, ya que proporcionan una notable capacidad de enfriamiento radiativo. (Foto: L. Zhu, Universidad de Stanford)

Incrustando estructuras diminutas con la forma de pirámides y conos en una capa de vidrio de sílice sumamente delgada, los investigadores han hallado una forma de redirigir el calor indeseado, en forma de radiación infrarroja, de la superficie de las células solares hacia fuera de las mismas.

Este nuevo método puede disminuir la temperatura de operación de las células solares de manera pasiva, mejorando la eficiencia de la conversión de energía de forma significativa y además incrementando la vida útil de las células solares, tal como subraya Linxiao Zhu, del equipo de investigación.

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