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La sublevación de la energía solar se aproxima

Los paneles impresos, ofrecen un rayo de esperanza en medio de la escasez de energía

Imagine un mundo donde su bolso, o estuche del teléfono podría cargar sus dispositivos electrónicos con la energía del sol o tu casa haga funcionar los acondicionadores de aire con la energía de las cortinas, Victorian Organic Solar Cell o VICOSC, una colaboración masiva entre CSIRO, Bosch, BlueScope Steel, Innovia, la universidad de Melbourne y la universidad de Monash, lo están llevando a cabo, ese mundo pronto será una realidad.

La investigadora principal de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization, CSIRO, la Dra. Fiona Scholes, predice que las tecnologías solares de película delgada semitransparentes pueden reemplazar cualquier superficie de plástico con una célula solar en funcionamiento, desde las fundas para portátiles que cargan el teléfono al sol hasta las ventanas polarizadas en los imponentes rascacielos pueden alimentar la red eléctrica, las aplicaciones para una tecnología de película delgada omnipresente son infinitas.

El truco, por supuesto, es encontrar un medio barato y confiable de fabricar una cantidad masiva de celdas, y VICOSC ha encontrado una manera de hacerlo, la imprenta, en lugar de los billetes de banco de plástico que componen el dólar australiano, los investigadores han modificado las impresoras comerciales para que acepten las tintas solares e impriman de manera efectiva hojas flexibles y delgadas fotovoltaicas, como todavía usan impresoras comerciales, el proceso de fabricación es increíblemente rentable y escalable y VICOSC ya se está preparando un programa para ampliar las capacidades de su proceso de producción a escala piloto.

Las tintas solares generalmente están compuestas por sales metálicas suspendidas en una mezcla de fullereno de polímero, la tinta puede consistir en una capa fotoactiva compuesta por un polímero de tipo p y un fullereno de tipo n, una tinta de transporte de agujeros, y puede combinarse con un cátodo y un ánodo suspendido sobre un sustrato, dado que el sistema se puede aplicar en recubrimientos en capas, es posible utilizar las tecnologías existentes de impresoras de inyección de tinta para imprimir células solares de trabajo sobre sustratos de plástico.

CSIRO se especializa en células solares de perovskita, que derivan su nombre de las estructuras cristalinas ABX3 de los materiales foto absorbentes utilizados en este tipo de células, la estructura de perovskita es cualquier material que mantiene la misma estructura que el óxido de titanio y calcio, CaTiO3, las letras A y B denotan dos cationes de tamaños significativamente diferentes, y la X se refiere al anión que se une a los cationes, en el caso de las células solares de perovskita, el X es un halógeno como el indio, el bromo o el cloro.

La principal ventaja del uso de tintas solares es su bajo costo de producción, pues las células solares de silicio convencionales se deben fabricar en cámaras herméticas selladas al vacío y en salas sin polvo, lo que aumenta significativamente el costo de fabricación, dado que las células solares impresas se pueden fabricar a presión atmosférica y temperatura ambiente, sin mencionar el bajo costo de las impresoras comerciales de inyección de tinta, son mucho más baratas de producir, si bien las eficiencias en el rango de 2 al 10% pueden no parecer mucho, la capacidad de cubrir grandes superficies como las ventanas de un rascacielos a un costo muy bajo hace que las tecnologías de tinta solar sean una tecnología de energía renovable viable.

Actualmente VICOSC puede imprimir módulos solares flexibles de 10 x 10 centímetros, pero pronto estarán imprimiendo paneles de tamaño A3, el proyecto está financiado por la agencia australiana de energía renovable, ARENA y el gobierno del estado de Victoria, mientras se apegan al plástico por el momento, VICOSC espera refinar el proceso para permitirles imprimir tinta solar directamente sobre otras superficies, como los tejados o las ventanas de vidrio, baratos e imprimibles.

La tinta se puede imprimir sobre superficies plásticas, o incluso acero, lo que significa que esos paneles solares impresos podrían incluso incorporarse a los edificios o a objetos de uso diario, como carteras o estuches de teléfonos o laptops.

Bueno, bonito, barato, pero no dura como el silicio

Estos paneles solares serían fáciles de implementar en países del tercer mundo que ofrecen independencia energética y una alternativa limpia a un grupo mucho más amplio de personas que las tecnologías solares comerciales actuales, Paul Dastoor, lidera un impulso para ser pionero en este nuevo tipo de energía solar de bajo costo que cree que podría hacer que registrarse para cuentas de energía sea tan sencillo como adoptar un plan de teléfono móvil, en mayo del año pasado, el profesor de la universidad de Newcastle, utilizó celdas solares orgánicas impresas para encender pantallas en una exhibición en Melbourne.

Con un grosor de menos de un milímetro y una cinta adhesiva de doble cara, los paneles tienen una textura similar a un paquete de patatas fritas y se pueden producir por menos de 10 dólares por metro cuadrado, Dastoor ha estado trabajando en la tecnología durante más de una década, pero ahora ha comenzado una instalación de 200 metros cuadrados, la primera aplicación comercial de este tipo en Australia y posiblemente en todo el mundo.

«El bajo costo y la velocidad a la que se puede implementar esta tecnología es emocionante ya que necesitamos encontrar soluciones, y rápidamente, para reducir la demanda de energía de carga base, una preocupación renovada a medida que nos acercamos a otro verano aquí en Australia», explicó el físico, y como Canberra nuevamente se ve atrapado por la inercia de la política energética, el piloto comercial era un ejemplo de la industria y la academia «solo para seguir con las cosas».

«Si reflexionamos sobre de dónde venimos en la última década y lo que hemos visto en las últimas semanas, una de las cosas que este proyecto destaca es que las universidades y la industria se están uniendo para avanzar las cosas y eso es emocionante», la tecnología solar impresa no es tan eficiente como la basada en silicio, y se degrada mucho más rápido, pero Dastoor cree que sus bajos costos de producción e instalación lo harían competitivo, en fin, «el objetivo de esta tecnología es que si se mira en términos de números de eficiencia bruta, es mucho más baja que las típicas células de silicio y aunque no dura tanto, en realidad sus números son importantes», destacó.

«La pregunta es, ¿cuánto cuesta la energía?, y estos materiales son tan baratos de fabricar e instalar que cuando se calcula el costo total de la energía producida y cuando se fabrica a escala, le dará un producto muy competitivo y práctico», Dastoor expresó que sería fácil para las compañías vender «planes» de energía para que los consumidores se registren de la misma manera que lo hacen con los teléfonos celulares, «la advertencia es que obviamente no estoy seguro de cómo se manifestará la realidad comercial, pero si tuviera que adivinar, diría que esta tecnología es una que no dura mucho tiempo pero también es probable que mejorar rápidamente».

Fuente
GreenMatch

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