Placas solares: descubren cómo mejorar su eficiencia gracias a la buganvilla

Un equipo de departamento de Química y Física de la Universidad de Almería ha mejorado la eficacia de unas nuevas placas solares que transforman la energía solar en electricidad con la ayuda de un colorante destinado a captar los rayos del sol. Este tipo de paneles basados en tinte se caracterizan, según los expertos, por ser económicamente viables y sostenibles con el medio ambiente. Sin embargo, su eficiencia energética es baja, es decir, la cantidad de energía solar que convierten en eléctrica es poca.

Para aumentar el rendimiento, los científicos almerienses han modificado la estructura del fotoelectrodo, el componente de la placa en el que se genera la corriente eléctrica. Su objetivo es que estos nuevos paneles o células alcancen una eficiencia energética similar a la de las placas de silicio actuales que, señalan los expertos, resultan más caras y menos ecológicas.

El fotoelectrodo está formado por una película semiconductora de dióxido de titanio, que permite la circulación de la corriente eléctrica, y un pigmento natural que absorbe los rayos solares.

El dióxido de titanio, presente en productos cosméticos o en pasta de dientes, está compuesto por micropartículas esféricas que, en forma de capa porosa, captan la luz solar e inician el proceso de producción de energía. Para esta tarea necesita la ayuda del tinte que, al proceder de las plantas, realiza una función similar a la fotosíntesis: absorbe la luz del sol y la transforma en energía, en este caso, eléctrica.

En este estudio, los investigadores han utilizado un pigmento vegetal obtenido de las buganvillas. Las hojas, secas y trituradas, se disuelven en acetona o alcohol para formar un líquido color rosáceo que se une al dióxido de titanio. Según los expertos se trata de un compuesto fácil de conseguir, abundante en la naturaleza y económico. Además –continúan- aunque su eficacia sea menor que la de los tintes sintéticos, es una opción respetuosa con el medio ambiente.

La importancia del grosor

Uno de los parámetros fundamentales que favorece la producción energética en estas placas solares es el espesor de la capa de titanio ya que, dependiendo de éste, se transformará más o menos cantidad de energía. «En lugar de construir un fotoelectrodo con una sola capa gruesa de dióxido de titanio, hemos probado el método de superposición de capas. Desde una hasta seis, hemos controlado el espesor y los efectos producidos en cada una de las capas», explica la investigadora principal de este proyecto, María José García Salinas, de la Universidad de Almería.

Al aumentar el número de películas, se consigue mayor cantidad de micropartículas, más colorante que absorber y más electrones generados. «Por tanto, este método multicapa mejora el rendimiento de la célula», añade la investigadora.

Sin embargo, los expertos también han descubierto que hay un máximo de eficiencia energética. «Llega un momento en el que si se sigue aumentando el espesor, se producen otros procesos perjudiciales, como la recombinación de electrones, que supone la pérdida de estos, una menor corriente y, por tanto, una disminución del rendimiento de la célula. De esta forma, hemos comprobado que la mayor eficiencia se alcanza en la tercera capa. A partir de la cuarta, disminuye la eficacia», continúa la científica.