Inspenet, 10 de octubre 2023.
Científicos de la Universidad de Tubinga en Alemania han introducido una novedosa célula solar que presenta una eficacia notablemente alta y ofrece la capacidad de producir hidrógeno de manera descentralizada, con un potencial promisorio para aplicaciones industriales a gran escala.
El hidrógeno generado a partir del proceso de electrólisis del agua empleando fuentes de energía renovable se conoce como “hidrógeno verde” debido a su producción respetuosa con el medio ambiente. En el contexto de la división del agua utilizando la energía solar, que es comúnmente conocida como fotosíntesis artificial, el hidrógeno se produce haciendo uso de este tipo de energía.
El equipo de investigación, liderado por el Dr. Matthias May del Instituto de Química Física y Teórica de la universidad, ha diseñado una célula solar que desempeña un papel esencial en el proceso fotoelectroquímico, interactuando directamente con los catalizadores responsables de la división del agua. La particularidad de esta célula radica en que ya no se requiere un circuito externo adicional, como podría ser un panel solar fotovoltaico.
¿Qué hace diferente a esta célula solar?
Este enfoque innovador aporta ventajas notables al hacer que la tecnología sea más compacta, flexible y potencialmente más rentable. Sin embargo, este diseño plantea requisitos más rigurosos para la célula solar. Según May, “dentro de la comunidad de investigadores en este campo, lograr una división fotoelectroquímica o directa del agua que sea estable y eficiente es considerado un objetivo altamente deseado“.
La característica distintiva de la estructura de las células solares radica en su capacidad para ejercer un alto grado de control sobre las interfaces entre los diversos materiales involucrados. Así que las estructuras de superficie se fabrican y evalúan a una escala extremadamente pequeña.
“La corrosión y, por tanto, la estabilidad a largo plazo de la célula solar en el agua, sigue siendo el mayor desafío. En este sentido, hemos logrado grandes avances en comparación con nuestros trabajos anteriores” añade el doctor May.
El diseño técnico de esta nueva célula se caracteriza por su innovación y eficacia excepcionales. La eficiencia de la célula, que representa el porcentaje de energía de la luz solar que puede ser convertido en energía utilizable en forma de hidrógeno (poder calorífico), ha alcanzado un destacado 18%. Este logro marca el segundo valor más alto registrado hasta la fecha en cuanto a la división directa de agua mediante energía solar.
Los pasos siguientes implican la mejora de la estabilidad a largo plazo de la tecnología, la transición a un sistema de materiales basados en silicio más rentables y la expansión de su aplicación a áreas de superficie más amplias.
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