Las placas solares presentan un importante problema, y es que pueden producir energía eléctrica gratis, sí, y además en abundancia, pero solo cuando hay luz solar. Sin embargo, más allá de la energía fotovoltaica está la energía solar termofotovoltaica; una solución que se basa en una placa solar también, pero que igualmente es capaz de convertir la energía térmica en energía eléctrica, de tal modo que tales paneles solares no solo produzcan energía de día, sino también durante la noche. Y el profesor Bo Zhao, de la Universidad de Houston, ha llevado esta idea al extremo para proponer un invento revolucionario: una suerte de placa solar que produce de día y de noche, y con una eficiencia energética casi 4 veces superior.
El estudio que ha presentado el profesor de la Universidad de Houston consiste en una nueva tecnología que toma el concepto de STPV como base. En esta nueva tecnología hay dos puntos clave, uno de ellos es que se alcanza el 93,3% de eficiencia energética, que es el límite de Landsberg y supera con creces el 27% de los paneles solares que dan a día de hoy mayor rendimiento. Y el otro punto clave está en que esta tecnología sería capaz de producir energía eléctrica a partir del sol no solo de día, como los paneles fotovoltaicos que utilizamos a día de hoy, sino también de noche. La idea básica está en que se optimice la capa intermedia de un STPV convencional, y que sirve para absorber los fotones que provienen del sol, para evitar la retroemisión de esta misma capa hacia el sol.
Una gigante evolución de la placa solar para que produzca de día y de noche y con un 93,3% de eficiencia energética
La tecnología STPV no es algo nuevo. Pero igual que la fotovoltaica tradicional tiene el problema de que solo produce energía de día, los STPV presentan el problema de que, por la reciprocidad del sistema, la capa intermedia que capta los fotones devuelve los mismos hacia el sol. Así que la solución que propone este profesor se basa en una evolución de este concepto con una simple capa intermedia no recíproca que suprima la retroemisión, de modo que se pueda canalizar un mayor flujo de fotones hacia la célula. Con esto, como es fácil comprender, se reduce la pérdida energética y, por lo tanto, se logra que un sistema STPV, que en esencia parte sobre la base de una placa solar, tenga una eficiencia energética muy superior.
Pero además el profesor va más allá y propone que esta tecnología se combine con una unidad de almacenamiento de energía térmica, de tal modo que se pueda generar energía eléctrica renovable durante las 24 horas del día sin ningún tipo de descanso. El profesor asegura que el trabajo de su equipo de investigación está especialmente centrado en el gran potencial de los componentes fotónicos térmicos no recíprocos para aplicaciones energéticas. Y efectivamente, sobre el papel, esta tecnología puede ser una auténtica revolución energética.
Ahora mismo esta ‘placa solar’ es un estudio teórico en el que están trabajando en la Universidad de Houston, pero no se han producido ni siquiera los primeros prototipos. Se espera que la investigación siga avanzando y, de momento, no han encontrado demasiadas trabas. Esta, y otras muchas investigaciones tecnológicas, están tratando de resolver las limitaciones que tiene la producción de energía solar a día de hoy, a partir de células fotovoltaicas con un límite de eficiencia energética muy bajo y condicionadas por la exposición a la luz solar.
Lo que demuestran este tipo de investigaciones es que, aunque quizá estemos lejos en el tiempo de que lleguen estas soluciones, la realidad es que se sabe qué camino se tiene que seguir para conseguir mucha más energía eléctrica a partir del sol, y no solo durante el día sino también por la noche. A día de hoy parece que la solución a los problemas de la fotovoltaica son los sistemas de acumulación de energía, como enormes baterías que suministren cuando cae la producción. Pero seguramente, en varios años, se podrá producir energía de día y de noche, de manera constante, para no depender en el mismo grado de estas baterías.