El primer panel solar cuántico de la historia: 190 % de eficiencia y un extraño material

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Un equipo de investigadores ha desarrollado el primer panel solar cuántico de la historia. Registra un 190% de eficiencia y está compuesto de un extraño material. Tras el asombroso panel solar de vacío que puedes tener en casa que salió a la luz, el sector vuelve a sorprendernos con este panel solar cuántico que viene acompañado de grandes sorpresas.

La energía solar es una de las energías renovables más relevantes del momento. Desempeña un papel clave en la transición energética, dado que contribuye al impulso de economías más limpias que protegen el medio ambiente, mejoran el bienestar de las personas y garantizan la sostenibilidad de las compañías. Los avances tecnológicos han convertido la energía solar en una de las más eficientes y económicas del sector.

De esta manera, esta fuente inagotable de energía es vista como una solución energética, a la par que una fuente importante de empleo y competitividad para diferentes empresas.

Esto es lo que se sabe sobre el primer panel solar cuántico

Un equipo de investigadores de la Universidad de Lehigh, Pensilvania (Estados Unidos) ha creado un material cuántico capaz de disparar la eficiencia de los paneles solares. Se trata de un hallazgo histórico que hará posible la fabricación de una nueva generación de placas para afrontar las necesidades de energía globales.

Los detalles de esta proeza fueron publicados en la revista Science Advances. “Este trabajo representa un importante salto adelante en nuestra comprensión y desarrollo de soluciones energéticas sostenibles, con enfoques innovadores que podrían redefinir la eficiencia y accesibilidad de la energía solar en un futuro cercano”, expuso Chinedu Ekuma, físico de la universidad nombrada y coautor del estudio.

El prototipo lleva un nuevo material como capa activa en una célula solar. Esto permite una absorción fotovoltaica media del 80% y una eficiencia cuántica externa (EQE) o capacidad para transformar la luz solar en electricidad. La eficiencia registrada es de hasta el 190%, una cifra que supera con creces el límite teórico de eficiencia Shockley-Queisser para materiales basados en silicio.

El primer panel solar cuántico no decepciona: la información es contundente

El índice establecido en 1961 fijó en un 33,7% la capacidad de transformar la energía solar en energía eléctrica. Con el paso del tiempo, los paneles de silicio han ido mostrando sus límites incluso siendo superados por otros materiales, como los cuánticos, que están llevando a la energía fotovoltaica por caminos inexplorados.

El salto de eficiencia del material viene atribuido en gran parte a los “estados de banda intermedios”, niveles de energía específicos situados en el interior de la estructura electrónica del material y que son perfectos para la conversión de la energía solar. Además, el material funciona especialmente bien ante altos niveles de absorción en zonas infrarroja y visible del espectro electromagnético.

En las células solares tradicionales, la eficiencia cuántica externa (EQE) máxima es del 100%, lo que supone que, por cada fotón absorbido de la luz, se produce y capta un electrón. Sin embargo, algunos materiales avanzados de los últimos años han conseguido producir y recoger más de un electrón a partir de fotones de alta energía, suponiendo un EQE superior al 100%.

Con el primer panel solar cuántico la energía nunca se pierde

Aunque estos materiales de Generación Múltiple de Excitones (MEG) todavía no se han comenzado a nivel global, albergan el potencial de subir de manera considerable la eficiencia de los sistemas de energía solar. En el material creado por la compañía, los estados de banda intermedios permiten la captura de la energía de los fotones que se pierde en las células solares convencionales, incluso por reflexión y generación de calor.

En definitiva, el primer panel solar cuántico de la historia sienta un precedente, uno incluso más relevante que el generado por el primer panel solar de doble vidrio.

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