Crean una célula solar que puede obtener energía del sol y de la lluvia

Aunque los paneles solares que se están usando son cada vez más avanzados y eficientes, lógicamente tienen la debilidad de no recolectar energía cuando está nublado. Pronto esto podría cambiar gracias a una célula solar híbrida que puede cosechar energía tanto de la luz solar como de las gotas de lluvia.

La clave del sistema es un nanogenerador triboeléctrico (TENG); un dispositivo que crea carga eléctrica a partir de la fricción de dos materiales que se frotan entre sí, como ocurre con la electricidad estática. Todo depende del desplazamiento de electrones.

Un TENG puede obtener energía, por ejemplo, de las ruedas de los automóviles en la carretera, de los materiales de la ropa que se frotan entre sí o, como en este caso, del movimiento ondulante de las gotas de lluvia a través de un panel solar. El resultado final, revelado por científicos de la Universidad de Soochow, en China, es una célula que funciona con sol y lluvia.

“Nuestros estudios demuestran un nuevo concepto en utilización de energía durante diversas condiciones climáticas”, escriben los investigadores en su artículo, publicado en ACS Nano.

Si bien la idea de usar TENGs no es completamente nueva, el desafío ha sido desarrollar un sistema que no sea demasiado complejo ni voluminoso. Aquí se usaron dos capas de polímero para formar un TENG en la superficie de una célula fotovoltaica.

Usando las impresiones de los DVDs (los discos para ver videos), los investigadores agregaron ranuras a un polímero, mejorando su eficiencia en la recolección de energía. En las pruebas, las capas de polímero texturado actuaron como un electrodo mutuo, tanto para el TENG como para el panel solar subyacente, conduciendo energía entre los dos dispositivos y poniendo a las capas en contacto. Como las capas adicionales eran transparentes, aún se podía capturar la luz del sol, aunque no a un ritmo tan eficiente como es posible sin las capas adicionales en la parte superior.

Para hacer a los panales comercialmente viables, el próximo desafío es aumentar la cantidad de electricidad que se puede generar. Sin embargo el concepto ya está sido probado, lo que es un importante primer paso: obtener una pequeña cantidad de electricidad durante una lluvia, ciertamente es mejor que no obtener nada. Los científicos llevaban un tiempo trabajando en esta idea. En 2016, un equipo de la Universidad Oceánica de China logró generar electricidad a partir de gotas de lluvia que caen sobre un panel solar, mediante la adición de una capa extra de grafeno.

El principal inconveniente, como en la nueva investigación, fue poder generar suficiente electricidad para hacerlo funcionar fuera del laboratorio. Aún así, los paneles solares ultra eficientes parecen estar a la vuelta de la esquina. Como en la noche también llueve, un día podríamos tener no solo casas, sino también granjas e invernaderos solares ultra eficientes.

Science Alert