Científicos descubren el principal defecto que reduce gravemente el desempeño de los paneles de energía solar

Científicos descubren el principal defecto que reduce gravemente el desempeño de los paneles de energía solar

Después de 40 años investigando por qué los paneles de energía solar perdían eficiencia al ser usados, los expertos han logrado encontrar una respuesta.

El planeta pasa por una crisis ambiental sin precedentes. Tan solo es ver los altos y preocupantes niveles de contaminación atmosférica por la gran presencia de CO2. Ante esto, se ha tratado de proponer nuevas fuentes de energía renovable que reemplacen el uso de combustibles fósiles como la energía solar. Sin embargo, hacer esta transición podría no ser tan sencillo.

En muchos lugares alrededor del mundo se han instalado granjas de energía solar. Si bien se ha hecho una buena inversión en ellas, la triste realidad revela que no han podido reemplazar a otras fuentes de energía más potentes como la nuclear. Tan solo hay que ver su capacidad: la mayoría de los paneles solares no pasa de un 20% de eficiencia. Es decir, de cada kW de luz solar que se recibe, solo se obtienen 200W de electricidad.

Como si esto fuera poco, un problema adicional incomoda en la actualidad. Poco después de que un panel solar entre en uso, un 10% de su eficiencia actual se ve reducida. En otras palabras, la eficiencia general de los paneles termina bajando de un 20% a un 18%.

Esta reducción puede parecer poca cosa, pero lo cierto es que sí es notoria. En este caso se habla de una pérdida de decenas de gigavatios (GW) no aprovechados. Dicha cantidad es más energía de la que producen las 15 plantas nucleares que hay en Reino Unido.

Durante 40 años la pregunta de por qué ocurría esto estuvo rondando en los grupos de investigación de numerosas instituciones. Finalmente, después de tanto insistir, un equipo de la Universidad de Manchester dio con la respuesta. Según explican en su documento publicado en Journal of Applied Physics, todo se debería un concepto conocido como Degradación Inducida de la Luz (LID).

Científicos descubren el principal defecto que reduce gravemente el desempeño de los paneles de energía solar

La solución

Según los expertos, se trataría de una especie de bloqueo en el flujo de energía. Esto comienza cuando la carga electrónica dentro de la mayor parte de la célula solar de silicio se transforma bajo la luz solar. El equipo descubrió que esta transformación implica una "trampa" altamente efectiva que impide el flujo de portadores de carga foto-generados (electrones).

Iain Crowe, uno de los autores del estudio, explicó qué implica tal trampa:

Este flujo de electrones es lo que determina el tamaño de la corriente eléctrica que una célula solar puede suministrar a un circuito. Cualquier cosa que lo impida reduce efectivamente la eficiencia de la célula solar y la cantidad de energía eléctrica que se puede generar para un cierta cantidad de luz solar. Hemos comprobado que el defecto existe, ahora es una solución de ingeniería que se necesita ".

Esta idea es respaldada con el hallazgo de que una mejor calidad de silicio influye en la eficiencia. Siendo así el caso, se demostró que los portadores de carga (electrones) tienen mayor vida útil. Por lo tanto, las 'trampas' estarían relacionadas a la degradación de la eficiencia.

Por otro lado, también descubrieron que el efecto era reversible. Esto se arreglaba cuando el material era expuesto al calor mientras estaba en la oscuridad.

Cualquier avance en este sentido puede hacer a la energía solar algo más viable como nuestra fuente única de sustento. Este tipo de descubrimientos deberán ser tenidos en cuenta si queremos que así sea.

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