El principal problema de la mayoría de las energías renovables es su inestabilidad y su dependencia de las condiciones climáticas. Cuando está nublado, los rayos de sol no inciden directamente sobre las placas solares, por lo que su eficacia se ve disminuida; y si además llueve, el cielo está encapotado y el agua caída es un lastre para los paneles solares. De ahí que un equipo de investigadores de la Universidad de Soochow (Suzhou, China), ha tratado de remediar este obstáculo y ha desarrollado un panel solar que también es capaz de obtener energía de la lluvia.
Este panel solar híbrido consiste en una célula solar de silicio convencional y un nanogenerador triboeléctrico (TENG) transparente acoplado, que convierte la energía de la lluvia al caer en electricidad. Así, esta doble funcionalidad de dicho panel, puede proporcionar una forma de recolectar energía con mayor eficacia en condiciones climáticas cambiantes.
El funcionamiento del nanogenerador triboeléctrico se basa en el aprovechamiento de las cargas liberadas por fricción entre dos materiales, llevadas a un circuito donde se obtiene una corriente eléctrica significativa, recuperando la energía de la lluvia al golpear la superficie del panel, en este caso.
Sin embargo, aunque investigaciones previas ya habían demostrado que estos dos dispositivos se podían conectar mediante un cable, el objetivo aquí era integrar la tecnología TENG en un panel solar sin ralentizar o mermar la capacidad de éste. Para ello, los investigadores utilizaron dos capas delgadas de polímero que actuaban como electrodos, para fabricar dicho nanogenerador triboeléctrico ligero y transparente, el cual fue combinado con una célula solar mediante un electrodo mutuo. Esto le hizo funcionar de forma simbionte mutualista: se obtenía energía de la lluvia, pero el TENG dejaba pasar el sol al panel, a la vez que protegía la célula fotovoltaica del agua. Además, la superficie del electrodo texturizado, también suprime en gran medida el reflejo no deseado de la luz, mejorando la captación de la misma.
“El mayor avance en este trabajo es que un generador integrado compuesto de una célula solar y un TENG se demostró mediante el intercambio de un electrodo mutuo”, dijo el coautor de la investigación Zhen Wen en la Universidad Soochow.
No obstante, el desafío que queda ahora por abordar es el inconveniente de que el panel solar y el TENG no pueden funcionar simultáneamente, pero no siempre va hacer sol y lluvia a la vez. “Debido al diseño del electrodo mutuo, la célula solar y el nanogenerador no pueden funcionar juntos. Entonces, si hay un rayo solar (la luz del sol y las gotas de lluvia aparecen al mismo tiempo), tenemos que renunciar a una función del generador híbrido. Pero no creo que ese sea el caso a menudo», añadió Wen.
Así pues, los investigadores buscan mejorar el rendimiento de los paneles solares de próxima generación para considerar su posible comercialización. Además, en un futuro, planean explorar la integración de este tipo de dispositivo híbrido en ropa electrónica. «Ahora estamos diseñando un dispositivo en forma de fibra y esperamos unirlos como una tela. Mi deseo es fabricar ropa que pueda generar electricidad a partir del sol y las gotas de lluvia, y luego usar esta electricidad para alimentar dispositivos electrónicos portátiles», concluyó Wen.
Fuentes: Europa Press, Blogthinkbig.com y Medium
