Una reciente investigación de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en Australia, podría marcar un antes y un después en el diseño de paneles solares de silicio, al introducir un nuevo tipo de recubrimiento molecular que mejora notablemente su rendimiento. Este avance, publicado por pv magazine, introduce el uso del compuesto fotostable dipirrolonaftiridinodiona (DPND), un nombre complejo para una molécula que podría hacer mucho más eficiente el aprovechamiento de la luz solar.La propuesta de los investigadores se centra en aplicar esta molécula como un tinte que recubre las células solares de silicio. Aunque pueda parecer un detalle superficial, su efecto es profundo: aumenta la eficiencia con la que los paneles convierten la luz solar en electricidad, reduce su temperatura de funcionamiento y extiende su vida útil.Singlet fission: duplicar lo que antes era únicoEl corazón del hallazgo está en un fenómeno físico conocido como singlet fission, o fisión singlete. Habitualmente, los paneles solares convierten un fotón (una partícula de luz) en un único par electrón-hueco, lo cual genera corriente eléctrica. Pero con la fisión singlete, una sola partícula de luz puede producir dos pares de cargas excitadas, lo que significa potencialmente el doble de electricidad por cada fotón.Para visualizarlo mejor: es como si cada rayo de sol que llega a un panel pudiera dividirse en dos caminos útiles en lugar de uno, aumentando significativamente la eficiencia del proceso sin necesidad de modificar radicalmente la arquitectura del panel solar.Este principio ya se había probado con otras moléculas como la tetraceno, pero su falta de estabilidad la hacía inviable para usos comerciales. En cambio, el nuevo compuesto DPND, según los estudios del equipo australiano, no solo es más estable sino que también ofrece mejores resultados en condiciones reales.De un 25% a un posible 42% de eficienciaActualmente, los paneles solares de silicio más comunes operan con una eficiencia del 20 al 25%. Es decir, solo una fracción de la energía del sol se transforma en electricidad aprovechable. Existe un límite teórico del 29% para estos dispositivos de unión simple, que parecía difícil de superar sin utilizar tecnologías más complejas y caras como las celdas tándem.Sin embargo, gracias a esta técnica de recubrimiento con DPND y el uso de la fisión singlete, los investigadores estiman que se podría alcanzar una eficiencia de hasta el 42%. Esto implica generar la misma cantidad de energía con menos paneles, algo especialmente útil para techos pequeños, vehículos eléctricos o fachadas de edificios.Menor temperatura, mayor vida útilAdemás del salto en eficiencia, este avance tiene otra consecuencia importante: la reducción de la temperatura de funcionamiento de los paneles. El recubrimiento con DPND permite una disminución de hasta 36 grados centígrados en la temperatura operativa. ¿Qué significa esto en la práctica? Que los paneles sufren menos desgaste térmico y, por tanto, su vida útil podría extenderse en unos 4,5 años adicionales.Al igual que ocurre con cualquier electrodoméstico que se calienta demasiado, los paneles solares se deterioran más rápido cuanto más alta es su temperatura. Por eso, mantenerlos más frescos implica un ahorro a largo plazo para los consumidores.Una vía comercial viable sin aumentar los costosUn aspecto especialmente destacable del descubrimiento es su viabilidad industrial. No se trata de una tecnología experimental de laboratorio difícil de aplicar. Según el profesor Ekins-Daukes, líder del equipo de la UNSW, esta es una solución que no requiere rediseñar completamente los paneles actuales ni utilizar materiales exóticos. Al ser un recubrimiento aplicable sobre paneles de silicio, que representan el 95% del mercado global, puede integrarse a gran escala sin un aumento significativo de costes.Esta accesibilidad allana el camino para que la innovación llegue a consumidores domésticos y comerciales en todo el mundo, desde propietarios de viviendas hasta industrias que buscan energía más limpia y rentable.Impacto en movilidad eléctrica y arquitectura solarOtra implicación directa de este avance tiene que ver con la integración de paneles solares en coches eléctricos, donde el espacio disponible es limitado. Al mejorar la eficiencia por unidad de superficie, se pueden diseñar sistemas de carga solar más efectivos para vehículos, reduciendo la dependencia de estaciones de carga externas.Asimismo, las soluciones fotovoltaicas integradas en edificios (BIPV, por sus siglas en inglés) se verían beneficiadas. Fachadas, ventanas y tejados podrían generar más energía con menos superficie ocupada, haciendo más viable la autosuficiencia energética en entornos urbanos densos.Un paso más hacia la optimización energéticaAdemás de su aplicación directa, la investigación de la UNSW también abre oportunidades en el campo del monitoreo y diagnóstico de paneles solares. Al estudiar la fotoluminiscencia que emite el proceso de singlet fission, se podrían detectar de forma más precisa problemas de fabricación o deterioro en los módulos, optimizando los procesos industriales y reduciendo pérdidas en la cadena de producción.Esto plantea una vía para seguir refinando los materiales utilizados y para desarrollar nuevas generaciones de recubrimientos moleculares, más eficientes y resistentes, lo que podría marcar el inicio de una nueva etapa en la evolución de la energía solar.La noticia Un nuevo tinte que mejora la eficiencia de los paneles solares de silicio fue publicada originalmente en Wwwhatsnew.com por Natalia Polo.