Cortesía de Felice Frankel, Instituto de Tecnología de Massachusetts

Las dos formas principales para generar energía a partir del sol tienen sus inconvenientes. Las células fotoeléctricas generan un voltaje al absorber los fotones de la luz solar. No obstante, solo pueden aprovechar un intervalo muy estrecho de longitudes de onda, por lo que su rendimiento apenas llega al 20 por ciento. Los sistemas termosolares, por su parte, convierten la luz solar en calor y este en electricidad. Dado que ese objetivo puede lograrse con una franja mucho más amplia del espectro electromagnético, consiguen rendimientos de hasta el 30 por ciento. Sin embargo, no resulta posible reducir su tamaño a escalas domésticas. Una instalación termosolar típica cuenta con un ejército de espejos de gran tamaño, los cuales concentran luz solar y calientan un líquido, el cual se usa después para accionar una turbina.

Con el objetivo de superar esas limitaciones, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts han diseñado un dispositivo que combina ambos métodos. Sus resultados aparecieron publicados el pasado mes de febrero en la revista Nature Nanotechnology.

El artilugio, del tamaño de una uña, se conoce como «dispositivo solar termofotovoltaico». Primero convierte la luz solar en calor mediante nanotubos de carbono, estructuras que absorben la luz solar con una eficiencia extraordinaria, por lo que convierten en calor la luz de casi cualquier longitud de onda. Ese calor fluye entonces hacia un cristal fotónico compuesto por capas de silicio y dióxido de silicio. Cuando este se calienta a unos mil grados Celsius, comienza a brillar. La mayoría de los fotones emitidos por el cristal poseen una frecuencia que coincide con la que necesita la célula fotovoltaica que se encuentra debajo. Así, al incidir sobre esta, la luz del cristal genera electricidad.

Dado que el proceso de convertir la luz en calor, este en luz y luego en electricidad no resulta nada simple, el rendimiento del dispositivo no pasa por el momento del 3 por ciento. «No es más que un punto de partida», puntualiza Evelyn Wang, la autora principal del estudio. «Si pudiésemos aumentar la escala, conseguiríamos una eficiencia de más del 20 por ciento», concluye.

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