Investigadores alemanes crean paneles solares 1.000 veces más eficientes gracias al titanio

Las placas solares convencionales están compuestas principalmente de silicio, un material semiconductor. Estos paneles constan de múltiples células fotovoltaicas interconectadas, formando de esta manera módulos fotovoltaicos.

La eficiencia típica de los paneles solares que se comercializan actualmente oscila entre el 15% y el 22%, dependiendo de factores como la calidad del panel fotovoltaico, la tecnología usada y las condiciones ambientales.

Cifras, por tanto, que animan a la industria y a la ciencia a buscar diferentes formas de aprovechar esa gran mejora que aún tiene la energía fotovoltaica.

El efecto fotovoltaico de los cristales ferroeléctricos puede ser amplificado significativamente.

Unos investigadores de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg (MLU) han realizado una investigación con la que demuestra que el efecto fotovoltaico de los cristales ferroeléctricos puede ser mucho más significativo.

La calve de este avance está en colocar periódicamente tres materiales diferentes en una red, multiplicando su efecto hasta por 1.000. En la investigación, se desarrollaron capas cristalinas alternas de titanio de bario, titanio de estroncio y titanio de calcio. Estos hallazgos, publicados en la revista Science Advances, tienen el potencial de mejorar la eficiencia de las células solares en gran medida.

A diferencia de las células solares basadas en silicio, cuya eficiencia es un poco más limitada, los cristales ferroeléctricos como el titanio de bario ofrecen ventajas significativas. Estos materiales, que tienen cargas positivas y negativas separadas espacialmente, permiten la generación de electricidad a partir de la luz.

Los resultados de los estudios son muy prometedores

Las investigaciones enseñaron la alternancia de una capa ferroeléctrica con dos capas paraeléctricas diferentes multiplicó el efecto fotovoltaico. Esto se logró mediante la incrustación de titanio de bario entre titanato de estroncio y titanato de calcio, dando lugar a un material compuesto de 500 capas con un espesor de 200 nanómetros.

Las mediciones fotoeléctricas revelaron que este nuevo material tenía un flujo de corriente hasta 1.000 veces más fuerte que el titanio de bario puro de un espesor similar, a pesar de que la proporción de titanato de bario se redujo en casi dos tercios.

Este efecto fotoeléctrico sólido se mantuvo constante durante un período de seis meses, lo que sugiere su viabilidad en un largo plazo de tiempo. Por otra parte, el potencial demostrado por este nuevo punto de vista ofrece varias esperanzas de aplicaciones prácticas en paneles solares, ya que la estructura de capas muestra un mayor rendimiento en todos los rangos de temperatura y una mayor durabilidad, sin requerir un embalaje especial.