El dispositivo está configurado para utilizar el calor que se filtra desde la Tierra hacia el espacio.
Científicos de la Universidad de Stanford en Estados Unidos han anunciado el desarrollo de una celda fotovoltaica que recolecta energía del medio ambiente tanto de día como de noche, evitando así la incorporación de baterías para mantener su funcionamiento. El dispositivo está configurado para utilizar el calor que se filtra desde la Tierra hacia el espacio, una energía con capacidades similares a las de la radiación solar entrante.
Por la noche, las células solares pierden calor, haciendo que alcancen temperaturas de unos pocos grados por debajo de su entorno. No obstante, la creación desarrollada por los investigadores utiliza un módulo termoeléctrico para generar voltaje a partir del gradiente de temperatura entre la celda y el aire. Este proceso depende del diseño térmico del sistema, que incluye un lado caliente y un lado frío.
“Queremos que el dispositivo termoeléctrico tenga muy buen contacto tanto con el lado frío, que es la celda solar, como con el lado caliente, que es el ambiente en el que se encuentra”, aseguró Sid Assawaworrarit, uno de los implicados en el proyecto. “Si no resolvemos este asunto, no podremos obtener mucha energía de él”, agregó.
El equipo pudo demostrar la capacidad de generación de energía en su dispositivo durante el día, cuando funciona a la inversa al aportar energía adicional a la celda solar convencional, así como durante la noche.
La tecnología aplicada es relativamente económica y, en principio, podría incorporarse a las células solares existentes. También es fácil de implementar, por lo que es factible su construcción en lugares remotos con recursos limitados.
“Lo que hemos logrado es diseñar todo a partir de componentes preexistentes, y en realidad lo más costoso fue la estructura termoeléctrica en sí”, expresó, por su parte, Zunaid Omair, otro de los científicos coautores de la invención.
El uso de electricidad por la noche para la iluminación artificial requiere unos pocos vatios de potencia. El dispositivo actual genera 50 milivatios por metro cuadrado, lo que significa que la iluminación requeriría unos 20 metros cuadrados de celdas fotovoltaicas.
“Ninguno de estos componentes fue diseñado específicamente para este propósito”, acotó Shanhui Fan, miembro del equipo investigador. “Entonces, pienso que existe muchas posibilidades de mejorar el desarrollo, puesto que si realmente creáramos cada uno de estos componentes para este fin en específico, estoy seguro de que el rendimiento podría ser aún mejor”.
El equipo de Stanford tiene como objetivo optimizar el aislamiento térmico y los componentes termoeléctricos del dispositivo. Están explorando mejoras de ingeniería en la propia célula solar para mejorar el rendimiento del enfriamiento sin influir en su capacidad de recolección de energía solar.
