Paneles solares “cuánticos” sería lo nuevo en generación de electricidad

Informe sobre el desarrollo de material cuántico para aumentar la eficiencia de los paneles solares

El material cuántico, empleado como capa activa en las células solares, ha demostrado una absorción fotovoltaica promedio del 80% y una eficiencia cuántica externa (EQE) sin precedentes del 190%.

Introducción

Un avance en el campo de la energía solar ha sido anunciado por un equipo de investigadores de la Universidad de Lehigh en Pensilvania, Estados Unidos. Han desarrollado un material cuántico innovador que podría aumentar significativamente la eficiencia de los paneles solares.

El descubrimiento, detallado en un artículo publicado en la revista Science Advances el miércoles, marca un hito en la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles y eficientes. Según Chinedu Ekuma, físico de la Universidad de Lehigh y coautor del estudio, este trabajo representa un “importante salto adelante” en nuestra comprensión y desarrollo de tecnologías energéticas sostenibles.

Características del material cuántico

El material cuántico, empleado como capa activa en las células solares, ha demostrado una absorción fotovoltaica promedio del 80 por ciento y una eficiencia cuántica externa (EQE) sin precedentes del 190 por ciento. Esto supera notablemente el límite teórico de eficiencia establecido por la ley de Shockley-Queisser para materiales basados en silicio, que es del 33.7 por ciento.

Lo que hace que este material sea especialmente prometedor son sus “estados de banda intermedios”, niveles de energía específicos dentro de su estructura electrónica que son ideales para la conversión de la energía solar. Además, es altamente eficiente en la absorción de la luz infrarroja y visible del espectro electromagnético.

Beneficios y aplicaciones

El desarrollo de este material ofrece la posibilidad de capturar energía que normalmente se perdería en las células solares tradicionales, incluso por reflexión y producción de calor. Esto se debe a sus características únicas que permiten una eficiencia cuántica externa superior al cien por ciento, lo que significa que puede generar y recoger más de un electrón a partir de fotones de alta energía.

Aunque estos materiales de Generación Múltiple de Excitones (MEG) aún no se han comercializado ampliamente, su potencial para aumentar la eficiencia de los sistemas de energía solar es extraordinario. El prototipo desarrollado por el equipo de Lehigh, liderado por Ekuma, ha sido creado como una prueba de concepto basada en modelos computacionales que demostraron su prometedor potencial teórico.

Conclusiones

Si bien la integración de este material cuántico en los sistemas de energía solar actuales requerirá más investigación, Ekuma está seguro de que la técnica experimental utilizada para crear estos materiales es altamente avanzada.

En resumen, el desarrollo de este material cuántico representa un avance significativo en la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles y eficientes. Su capacidad para aumentar la eficiencia de los paneles solares y capturar energía que normalmente se perdería ofrece grandes beneficios para la generación de energía renovable. Este avance contribuye al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en particular el ODS 7: Energía asequible y no contaminante.

1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:

• Objetivo de Desarrollo Sostenible 7: Energía asequible y no contaminante

2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:

• Meta 7.2: Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas
• Meta 7.3: Duplicar la tasa global de mejora de la eficiencia energética en todos los sectores

3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:

• Indicador 7.2.1: Proporción de la energía renovable en el consumo final de energía
• Indicador 7.3.1: Consumo de energía primaria per cápita, por sectores

4. Tabla ‘ODS, metas e indicadores’:

El artículo aborda el tema de la eficiencia de los paneles solares y cómo un material cuántico innovador puede aumentar significativamente esta eficiencia. Esto está directamente relacionado con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 7, que busca garantizar el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna para todos.

En cuanto a las metas específicas, el artículo menciona que el material cuántico tiene una eficiencia cuántica externa sin precedentes del 190%, lo que supera el límite teórico de eficiencia establecido para materiales basados en silicio. Esto se relaciona con la Meta 7.2, que busca aumentar la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas. Además, el artículo menciona que este material permite capturar energía que normalmente se perdería en las células solares tradicionales, lo que está relacionado con la Meta 7.3 de duplicar la tasa global de mejora de la eficiencia energética en todos los sectores.

En cuanto a los indicadores, el artículo no menciona explícitamente ninguno, pero se pueden identificar dos indicadores relevantes. El indicador 7.2.1, que mide la proporción de energía renovable en el consumo final de energía, sería relevante para medir el progreso hacia la Meta 7.2. El indicador 7.3.1, que mide el consumo de energía primaria per cápita por sectores, sería relevante para medir el progreso hacia la Meta 7.3.

¡Atención! Este espléndido artículo nace de la fuente del conocimiento, moldeado por una maravillosa tecnología patentada de inteligencia artificial que profundizó en un vasto océano de datos, iluminando el camino hacia los Objetivos de Desarrollo Sostenible. Recuerda que todos los derechos están reservados por SDG Investors LLC, lo que nos permite defender el progreso juntos.

Fuente: expreso.com.mx

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