Una novedosa tecnología convierte el papel en células fotovoltaicas

Las impresoras convencionales permiten fijar en papel, ya sea 100% blanco o reciclado, documentos, fotografías, gráficos,… cualquier información que queramos tener por escrito. Ahora, y gracias a un nuevo avance tecnológico, estas máquinas pueden imprimir pequeñas placas solares en papel convencional.

Esto es lo que han conseguido investigadores del Instituto de Tecnología de Massachussets (MIT), en Estados Unidos, tal y como publica el propio MIT en un comunicado. Sobre esta nueva tecnología también ha publicado un artículo la revista Advanced Materials.

La técnica se basa en un sistema diferente al empleado hasta ahora en la fabricación de la mayoría de las células solares, que requiere de la exposición de los sustratos a condiciones potencialmente perjudiciales, ya sea en forma de líquidos o de altas temperaturas.

En papel, tela o plástico

El nuevo proceso de impresión utiliza vapores, no líquidos, y temperaturas inferiores a 120 grados. Estas condiciones hacen posible el uso de papel ordinario, tela o plástico como base sobre las cuales poder imprimir las células solares.

Es casi tan barato y tan sencillo como la impresión que emplea inyección de tinta de una fotografía. Para ello, el equipo formado por los científicos Karen Gleason, Vladimir Bulovic, Miles Barr, y otros seis estudiantes y postdoctorados, han empleado tintas especiales y han utilizado el mismo vapor que se usa para fabricar “el revestimiento plateado del interior de las bolsas de patatas fritas", matizan sus autores.

Para crear una matriz de células fotovoltaicas en papel, los investigadores depositaron cinco capas de material en una misma hoja de papel, en pasadas sucesivas, usando una máscara (también de papel) para formar los patrones de las células en la superficie. Un requisito para que todo el proceso se lleve a cabo en perfectas condiciones es que se realice en una cámara de vacío.

Tal y como se explica en el vídeo presentado, las células solares resultantes son flexibles y funcionan incluso cuando el papel se dobla.

Los investigadores del MIT también lograron imprimir una célula solar en una lámina de plástico PET (una versión más fina del mismo material con el que se fabrican las botellas de refrescos). Tras haber plegado y desplegado la lámina fotovoltaica resultante unas 1.000 veces, ésta no perdió rendimiento. Por el contrario, las células solares de este mismo material comercializadas actualmente no funcionan después de plegarlas.

Según los investigadores, los resultados obtenidos demuestran la solidez de su tecnología. Además, debido al bajo peso del papel y del sustrato de plástico, en comparación con el convencional de vidrio u otros materiales, los científicos del MIT creen que se podrán fabricar células solares que puedan llegar a niveles récord de rendimiento en watios.

Al mismo tiempo que el circuito del papel de la célula solar es plegado y desplegado continuamente, la tensión se comprueba simultáneamente con un medidor.

Además de las pruebas de plegado, el equipo del MIT ha llevado a cabo otros ensayos, con el fin de comprobar la solidez del dispositivo. Así, por ejemplo, cogieron una célula solar impresa ya en papel y la introdujeron en una impresora láser. Imprimieron sobre la parte superior de la superficie fotovoltaica, sometiéndola a la alta temperatura de la etapa de tóner de fusión, y el resultado fue positivo, ya que tras esta prueba todavía funcionaba.

Impresiones de inyección de tinta

En relación con la tecnología de impresión y las placas solares, en otro estudio reciente, ublicado por Tendencias21, ingenieros de la Universidad Estatal de Oregón, en Estados Unidos, han desarrollado una técnica que permite crear dispositivos de energía solar a través de impresiones de inyección de tinta.

La impresión es una tecnología de bajo coste que, en las últimas décadas, ha cambiado el funcionamiento en hogares y oficinas. Ahora beneficiará también al sector de la energía solar, porque con ella se podrán fabricar células solares más económicas, eficientes y ecológicas.