Recarga de baterías mediante células solares

0
902

Investigadores del Case Western Reserve University han encontrado la manera eficiente de recargar las baterías mediante paneles solares de perovskita con un rendimiento final superior a otros ensayos realizados hasta ahora. 

El tándem ideal para la recarga de vehículos eléctricos es su combinación con energías renovables para la recarga de las baterías. Esta operación se puede realizar contratando un suministrador que garantice la procedencia verde de la energía. Pero si los paneles fotovoltaicos fuesen capaces de ser lo suficientemente eficientes y potentes como para suministrar energía a la batería se podrían incorporar en el coche y mataríamos dos pájaros de un tiro: energía verde e infraestructura de recarga portátil.

La mayoría de las células solares del mercado no cumplen los requisitos mínimos para cargar la batería de un coche eléctrico, y ni siquiera la de un híbrido enchufable. La investigación de la Case Western Reserve University parece ir por el buen camino. Han logrado conectar una serie de paneles de perovskita y almacenar la energía producida por el sol en baterías de litio con una eficiencia final del proceso del 7,8%, la mayor reportada hasta la fecha según los autores del estudio.

Recarga: Paneles solares fabricados con el plomo de las baterías reciclables

El estudio

La investigación fue publicada el 27 de  agosto en Nature Communications. Liming Dai, director del estudio y profesor de ingeniería y ciencia macromolecular, está convencido de que han encontrado la combinación perfecta entre paneles solares y baterías. En otras ocasiones se han utilizado células solares a base de polímeros pero nunca se había logrado alcanzar esta eficiencia. De hecho afirman haber superado la de otras combinaciones que han experimentado con baterías de litio, baterías fluidas o supercondensadores.

recarga solar perovskita - 700-2

La perovskita es una de las tecnologías de células solares, surgidas en los últimos tiempos, más prometedoras gracias a su capacidad para convertir un espectro más amplio de luz solar en electricidad, en comparación con las células con base de silicio. Su material cristalino tiene una estructura idéntica a la del mineral original y un gran potencial para la conversión de energía con una alta eficiencia y un rápido retorno en términos de ahorro de energía. Por eso la han convertido en uno de los sectores de más rápido crecimiento en el campo de la energía solar. Como valor añadido se ha encontrado que emiten luz por la noche, con un funcionamiento similar al de un led.

En el laboratorio las células solares se formaron mediante la adhesión de múltiples capas lo que aumenta la densidad de energía, el rendimiento y la estabilidad. Las pruebas demostraron que las tres capas se  convierten en una sola película de perovskita. Estas se conectaron a cuatro celdas cuadradas de un milímetro de espesor. A través del cableado se logró elevar la tensión del circuito y alcanzar una eficiencia en la conversión de la energía solar del 12,65%

Prototipos: Ford C-Max Solar Energi

Posteriormente este sistema se conectó a baterías del tamaño de una moneda con un cátodo de iones de fosfato de litio y un ánodo de titanio-óxido de litio. La eficiencia de la conversión y el  almacenamiento energético alcanzó el 7,8%, manteniendo las curvas de carga y descarga, casi idénticas, durante varios ciclos.

Las aplicaciones que puede tener su implementación tecnológica, en un futuro cercano, es un sistema con el que el vehículo pueda repostar en casa mediante células solares de perovskita. Un poco más lejano en el tiempo se incorporarían a los vehículos, cuyas superficies medias  expuestas al sol son de apenas siete metros cuadrados, lo que provocaría un cambio fundamental en los sistemas de recarga.

Descarga el estudio completo (en inglés)

Fuentes: Nature communications, eurekalert.org y gizmag.com 

Dejar respuesta

Por favor introduce tu comentario

Please enter your name here