Lo más visto
La investigadora Itxaso Parola ha conseguido una fibra óptica de plástico con dopantes híbridos que actúa como concentrador solar luminiscence. Hasta ahora nunca se había utilizado como concentrador solar una fibra óptica de plástico que combina componentes orgánicos e inorgánicos. Los resultados muestran que el rendimiento de la fibra al concentrar y transportar luz solar es alto, y que, conectado a células fotovoltaicas, resulta ser un sistema muy apropiado para suministrar electricidad a pequeños dispositivos.
Tan solo un 3% de la energía consumida en 2017 proviene de sistemas eólicos, solares y de biomasa. No cabe duda de que siempre dispondremos de energía solar, y además de aprovecharla utilizando huertos solares, también se pueden utilizar sistemas más pequeños integrados en diversos espacios (en casas, tejados, etc.).
Las células fotovoltaicas más avanzadas hasta el momento son las de silicio, pero son muchos los aspectos que necesitan ser mejorados: las fuentes de silicio son limitadas; las instalaciones requieren de grandes superficies; son necesarios sistemas de seguimiento solar, así como luz solar directa; su rendimiento disminuye mucho en días nublados o con luz difusa, etc. En definitiva, todavía resulta caro disponer de la energía solar.
Precisamente, en una investigación realizada se ha conseguido una fibra óptica de plástico con dopante híbrido que servirá para producir energía a pequeña escala. Para mejorar las características de la fibra óptica han añadido al polímero un dopante compuesto por substancias tanto orgánicas como inorgánicas. Se podrá utilizar con células fotovoltaicas que alimenten pequeños dispositivos o sensores, y podría tener una gran potencialidad en el mercado de la fotovoltaica integrada en edificios o edificación verde . Además, conectada a fibras pasivas, se puede transportar la luz desde un extremo al otro de la fibra, y así, servir para alimentar dispositivos alejados de la fuente de energía”.
Más barata que una célula de silicio de gran superficie
La fibra óptica de plástico con dopante híbrido funciona como un concentrador solar luminiscente: absorbe la luz solar y la emite a una mayor longitud de onda; transporta la luz al extremo de la fibra, por reflexión interna total, y en el extremo de la fibra se coloca la célula fotovoltaica. Es la primera vez que se utilizan para ese fin fibras ópticas de plástico que combinan componentes orgánicos e inorgánicos. Asimismo, la investigadora de la UPV/EHU ha destacado que, como otros concentradores luminiscentes, este también resulta muy apropiado para obtener energía solar en espacios situados en sombra y en días nublados.
Según los resultados de las medidas llevadas a cabo, una fibra de 6 cm de longitud puede llegar a concentrar un tercio de la luz que emite el sol un día soleado de verano, y en opinión de la investigadora ese resultado es muy bueno. Han medido el rendimiento de la fibra en diversas condiciones ambientales y de iluminación, y observaron que tiene un buen rendimiento en todos los casos, aunque el rendimiento es incluso algo mayor cuando la luz no incide directamente en la fibra. Esa característica es muy positiva teniendo en cuenta que el rendimiento de las células de silicio es muy pequeño en días nublados o de luz difusa. Aunque la investigadora ha reconocido que cuando la fibra es muy larga la luz que se transporta por el interior se debilita, “con una sola fibra de 6 m de longitud hemos conseguido concentrar una intensidad de luz 1,3 veces mayor que la luz directa del sol”, detalla.
Tal como afirma la investigadora, es mucho más barato preparar sistemas como este que utilizar mayores superficies de células de silicio. De todas formas, Parola reconoce que es necesario investigar más en este campo para arrojar luz sobre varios aspectos: “Nosotros hemos realizado experimentos utilizando una única fibra, pero se necesitarían haces de fibras para poder cubrir el área activa de una célula fotovoltaica. Por otra parte, la superficie de las células fotovoltaicas es cuadrada, y al cubrir esa superficie con fibras cilíndricas siempre quedarán pequeñas zonas que no obtendrán luz. Ahora, estamos probando con diferentes diámetros de fibra; cuando la fibra es más gruesa pierde flexibilidad, pero, al mismo tiempo, absorbe más luz. Todavía tenemos mucho que investigar, pero los resultados son muy prometedores”.