¿Me imprimes un panel solar, por favor?

El título de este post puede llamaros la atención, pero realmente puede darse el caso. Un equipo de investigadores del MIT han creado una matriz de células solares fotovoltaicas “impresas” sobre una hoja de papel. Que según indican en MITnews:  ”casi tan barata y fácil como imprimir una foto en su impresora de inyección de tinta, formado a partir de tintas especiales depositadas en el papel. Incluso se puede doblar para guardarla en un bolsillo y observar al desplegarla, que vuelve a generar electricidad con la luz del sol”.

Esta nueva tecnología ha sido desarrollada por un equipo de investigadores del MIT, según explican en un artículo en la revista Advanced Materials, publicado el 8 de julio. El documento está escrito por Karen Gleason, Alejandro y Michael Kasser profesor de Ingeniería Química, profesor de Ingeniería Eléctrica Bulovic Vladimir, el estudiante graduado Miles Barr, y otros seis estudiantes y postdoctorados. El trabajo fue apoyado por el Programa de Eni-MIT Alianza fronteras Solar y la Fundación Nacional de Ciencias.

Es, por supuesto, un poco más complejo que la simple impresión de un trabajo del colegio. Con el fin de crear una matriz de células fotovoltaicas en el papel, cinco capas de material deben ser depositados en la misma hoja de papel en sucesivas pasadas, usando una máscara (también de papel) para formar los patrones de las células en la superficie. Y el proceso debe llevarse a cabo en una cámara de vacío.

La técnica representa una desviación importante de los sistemas utilizados hasta ahora para crear células fotovoltaicas de la mayoría de los paneles flexibles, que requieren la exposición de sustratos de condiciones potencialmente perjudiciales, ya sea en forma de líquidos o de altas temperaturas. El nuevo proceso de impresión utiliza vapores, no líquidos, y temperaturas inferiores a 120 grados Celsius. Estas “suave” condiciones hacen posible el uso de papel ordinario sin tratar, de tela o de plástico como sustrato sobre el que las células solares se pueden imprimir.

En las células solares convencionales de hoy en día, los costos de los componentes inactivos – el sustrato (generalmente de vidrio) que soporta el material fotovoltaico activo, las estructuras de apoyo del sustrato, y los costos de instalación – suelen ser mayores que el costo de las películas de activos de la las propias células, a veces el doble. Ser capaz de imprimir directamente sobre las células solares en materiales de bajo costo, de fácil acceso, tales como papel o tela, y luego fijar con facilidad el papel en una pared de apoyo, en última instancia, podría hacer posible la reducción drástica de los costos de las instalaciones solares. Por ejemplo, las células solares de papel podría convertirse en cortinas de la ventana o fondos de escritorio .

Para usos al aire libre, los investigadores demostraron que el documento podría ser revestidos con materiales de laminación estándar, para protegerlo de los elementos.

Otros han tratado de producir células solares y otros componentes electrónicos en papel, pero el gran obstáculo ha sido su superficie rugosa, fibrosa en una escala microscópica. Para contrarrestar esta situación, los intentos anteriores se han basado en el revestimiento de la primera ponencia con algún material suave. Sin embargo, en esta investigación, se utilizó el papel ordinario sin recubrimiento, incluyendo tejido, papel de calcar y hasta papel de periódico, y todos estos funcionado bien.

Los investigadores continúan trabajando en la mejora de los dispositivos. En la actualidad, las células solares impresas en papel tienen una eficiencia de alrededor del 1 por ciento, pero el equipo cree que esto se puede incrementar de forma significativa con un mayor afinamiento de los materiales. Pero incluso en el nivel actual, “es lo suficientemente bueno para poder un aparato eléctrico pequeño,” dice Bulovic.

Fuentes: CleanTechnica , MIT , AdvancedMaterials

Fotos: Patrick Gillooly (MIT)