¿Qué se necesitaría para crear paneles solares 100% eficientes?
En todos los intentos por hacer que el mundo sea mucho mejor y más sostenible, la generación de electricidad a partir de la energía solar es uno de los métodos más conocidos. El sol brilla para todos, es accesible de forma gratuita y es una fuente de energía limpia, cuyo stock nunca se agotará.
El uso de energía solar es bueno para el clima; se necesitan menos combustibles fósiles (carbón, petróleo, gas) y, por lo tanto, las emisiones de CO2 están disminuyendo. También es bueno para tu billetera. En resumen: la energía solar es caliente. ¡Un buen momento para considerar las preguntas frecuentes sobre la energía solar!
Varias personas han propuesto respuestas muy completas a esta pregunta, pero aquí hay una razón y un ejemplo entretenido de por qué ni siquiera es deseable tener una conversión 100% eficiente de la luz en energía eléctrica. La razón: para que cualquier proceso sea 100% eficiente, tendría que ser completamente reversible.
Que queremos decir con 100% eficiente? Que los modulo fotovoltaico tendrían que convertir en electricidad el total de la luz que absorben
¿Qué se necesitaría para crear paneles solares 100% eficientes?
El porcentaje de «pérdida» en un sistema ligeramente ineficiente es también la barrera que impide la reacción inversa. Un plancton fotosintético podría ser un buen ejemplo de un sistema de recolección de energía solar altamente eficiente. Por la noche, su proceso fotosintético corre hacia atrás y parte de la energía que cosecharon durante el día se escapa, y brillan un poco.
Si los paneles solares 100% eficientes en su casa funcionaran de esta manera, se iluminarían por la noche. Puede evitar que lo hagan apagando los disyuntores (que es lo que hacen esas simples criaturas), pero luego todos los sistemas eléctricos en su casa también quedarían inactivos.
Cuando el fotoplancton «dormido» se ve perturbado por la noche, digamos por el lavado de proa de una lancha motora que pasa, responden saliendo de la latencia, presumiblemente para alejarse del peligro percibido. Para nadar, necesitan «encender su interruptor de circuito nuevamente», y la cantidad de luz que emiten aumenta repentinamente hasta que se calman y regresan a su estado de reposo.
¿Puede una célula solar ser 100% eficiente?
Los expertos dicen «no». Debido a que existen rangos espectrales específicos para los materiales semiconductores, parte de la energía solar radiante simplemente no se puede utilizar.
Los investigadores están trabajando con el apilamiento de diversos materiales en celdas de múltiples uniones para reunir energía solar en muchos rangos, pero aún habrá pérdidas cuando parte de la energía del fotón se convierta en calor en lugar de energía, así como pérdidas ópticas, pérdidas de resistencia eléctrica y Otros aspectos del proceso fotovoltaico (PV) que impide el uso total de la energía solar disponible.
Sin embargo, ha habido aumentos constantes en la eficiencia fotovoltaica durante los últimos 30 años y parece que cada año los investigadores están encontrando formas de hacer que las células fotovoltaicas conviertan más de la energía fotónica de la luz en energía electrónica de la electricidad. Ahora mismo, Hay mucha emoción desde el anuncio hace unos meses de que una celda de unión múltiple desarrollada por Boeing-Spectrolab había logrado una relación de conversión de luz solar a electricidad de poco más del 40 por ciento.
Ese es un gran salto sobre las eficiencias máximas hoy en día, que oscilan entre el 13 y el 24 por ciento en el laboratorio, dependiendo del material utilizado y la relación de concentración solar (las eficiencias de producción son del 7 al 17 por ciento). El desarrollo de células con eficiencias significativamente más altas ofrece la mayor promesa de grandes caídas en el costo de los sistemas fotovoltaicos.
Tal vez la mejor pista sobre cuáles podrían ser los límites superiores proviene de un programa DARPA que se lleva a cabo en la Universidad de Delaware y un consorcio de 15 miembros para duplicar la eficiencia de las células en 2010. Su objetivo es alcanzar alrededor del 54 por ciento de eficiencia en el laboratorio, lo que equivaldría a alrededor del 50 por ciento en la producción real. Se han ofrecido otras teorías en los últimos años que han proyectado posibles incrementos enormes en la eficiencia.
Los científicos de NREL, por ejemplo, están buscando nanocristales llamados puntos cuánticos que creen que podrían alcanzar una alta eficiencia del 50 por ciento o más. Un grupo llamado RSL Energy anunció hace unos meses que estaban trabajando en un material semiconductor con indio y galio y esperaban alcanzar una eficiencia del 48 por ciento. Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento.
Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente. Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda. Se han ofrecido otras teorías en los últimos años que han proyectado posibles incrementos enormes en la eficiencia. Los científicos de NREL, por ejemplo, están buscando nanocristales llamados puntos cuánticos que creen que podrían alcanzar una alta eficiencia del 50 por ciento o más.
Un grupo llamado RSL Energy anunció hace unos meses que estaban trabajando en un material semiconductor con indio y galio y esperaban alcanzar una eficiencia del 48 por ciento. Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento. Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente.
Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda. Se han ofrecido otras teorías en los últimos años que han proyectado posibles incrementos enormes en la eficiencia. Los científicos de NREL, por ejemplo, están buscando nanocristales llamados puntos cuánticos que creen que podrían alcanzar una alta eficiencia del 50 por ciento o más. Un grupo llamado RSL Energy anunció hace unos meses que estaban trabajando en un material semiconductor con indio y galio y esperaban alcanzar una eficiencia del 48 por ciento.
Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento. Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente. Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda. están mirando nanocristales llamados puntos cuánticos que creen que podrían alcanzar altas eficiencias del 50 por ciento o más.
Un grupo llamado RSL Energy anunció hace unos meses que estaban trabajando en un material semiconductor con indio y galio y esperaban alcanzar una eficiencia del 48 por ciento. Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento. Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente.
Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda. están mirando nanocristales llamados puntos cuánticos que creen que podrían alcanzar altas eficiencias del 50 por ciento o más. Un grupo llamado RSL Energy anunció hace unos meses que estaban trabajando en un material semiconductor con indio y galio y esperaban alcanzar una eficiencia del 48 por ciento. Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento.
Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente. Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda. Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento. Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente. Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda.
Los investigadores de la Universidad Técnica de Múnich están trabajando en el uso de partículas de oro sobre silicio para mejorar la eficiencia en un 15 a 20 por ciento. Si la energía fotovoltaica alguna vez será competitiva en costos con otras fuentes de electricidad, los costos deben caer considerablemente. Mejorar la eficiencia celular es un paso importante para que esto suceda.
