Suena a ciencia ficción pero Japón se pasa el juego: construye un panel solar con un 130% de eficiencia cuántica

Científicos de Japón han construido un panel solar con una eficiencia cuántica del 130%. En un estudio publicado el pasado 25 de marzo en la revista Journal of the American Chemical Society, investigadores de la Universidad de Kyushu en colaboración con la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz superaron la barrera del 100% en lo que respecta a la eficiencia de conversión de energía, abriendo nuevas posibilidades para células solares de mayor rendimiento. Consulta en este artículo todo lo que debes saber sobre este estudio publicado en Japón.

Japón ha sido noticia recientemente por el proyecto de la empresa Shimizu Corporation, que pretende construir un cinturón de paneles solares alrededor de la Luna para dotar de energía a la Tierra. Luna Ring sería el nombre de esta  megaconstrucción de más de 6.000 millas de longitud para no tener que recurrir nunca más a los combustibles fósiles. Todo ello gracias a una energía que se generaría en la superficie lunar, se transformaría en electricidad y se enviaría a la Tierra mediante láseres receptores ubicados en Japón.

Desde el país del sol naciente también llega otra noticia que suena a ciencia ficción, pero es real: los japoneses han desarrollado un panel solar con un 130% de energía cuántica. Esta idea ha sido desarrollada por investigadores de la Universidad de Kyushu en colaboración con la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz. Eso sí, antes que nada hay que tener en cuenta que lo que se denomina eficiencia en el mundo cuántico no funciona como la eficiencia de un motor.

Japón y su panel solar más famoso

«El giro de espín en los complejos metálicos puede ayudar a las células solares a superar los límites». Reza el titular de este estudio que ha sido publicado por la Universidad de Kyushu en Tokio, en el que informa que, para llegar a este hallazgo, los investigadores «lograron capturar con éxito excitones amplificados por fisión de singlete con un emisor a base de molibdeno, alcanzando un rendimiento cuántico del 130 % y abriendo un camino que supera los límites de eficiencia de las células solares».

Estos expertos japoneses han perfeccionado un fenómeno llamado Generación de Excitones Múltiples, que consiste en que un fotón de energía es capaz de liberar más de un electrón y por ello se llegaría al 130% de eficiencia cuántica. Hay que tener en cuenta que en las placas solares la regla es de un fotón por un electrón, ya que cuando el fotón golpea el material, libera un electrón para generar corriente y el resto de la energía se libera en forma de calor. Con este sistema se liberaría más de un electrón; de ahí la gran diferencia.

Este equipo de investigación, según dice la nota de prensa de la universidad japonesa, «utilizó un complejo metálico a base de molibdeno, denominado emisor de inversión de espín, para aprovechar la energía multiplicada de la fisión de singletes (SF), una tecnología prometedora para la conversión de luz». «Esta tecnología eleva la eficiencia de conversión de energía a cerca del 130%, superando la barrera del 100% y abriendo nuevas posibilidades para células solares de mayor rendimiento», informa en su nota oficial.

Este comunicado también recoge las declaraciones de Yoichi Sasaki, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Kyushu. «La energía puede ser fácilmente ‘robada’ mediante un mecanismo llamado transferencia de energía por resonancia de Förster (FRET) antes de que ocurra la multiplicación. Por lo tanto, necesitábamos un aceptor de energía que capturara selectivamente los excitones triplete multiplicados después de la fisión», apuntó.

«Este trabajo establece una nueva estrategia de diseño para la amplificación de excitones, aunque el equipo señala que los experimentos actuales aún se encuentran en la fase de prueba de concepto. De cara al futuro, planean combinar ambos tipos de materiales en estado sólido, con el objetivo de lograr una transferencia de energía eficiente y su eventual integración en células solares funcionales», apunta la Universidad de Kyushu.