La energía solar es un tipo de energía que se considera limpia. El Sol es una fuente inagotable de energía si lo vemos con respecto al tiempo de vida de un ser humano. La recolección de energía generada por el Sol es bastante sencilla, el reto al que nos enfrentamos se encuentra en aumentar la eficiencia con la que las celdas solares recogen esta energía.

Cada vez es más común ver celdas solares en nuestro alrededor, ya sea sobre casas, edificios o en postes de electricidad, y es que son muchas las ventajas que ofrece este tipo de energía, que van desde su bajo impacto ambiental, hasta la reducción en costos de electricidad.

Sus múltiples ventajas residen en el hecho de que, en principio, es una energía que esta a nuestro alcance sin recurrir a un mayor esfuerzo como en el caso de las fuentes de energía a base de combustibles fósiles.

¿Como se genera la energía solar?

Las celdas solares convencionales, también conocidas como celdas fotovoltaicas, están compuestas de materiales semiconductores, como el silicio. Cuando las partículas de luz (fotones) que provienen del Sol inciden sobre ellas, excitan a los electrones del material semiconductor.

Gracias al efecto fotoeléctrico las celdas solares generan energía

Finalmente, estos electrones pasan a través de un circuito que se encarga de recoger esta corriente y almacenarla en un dispositivo de carga.

celdas solares
La corriente eléctrica se establece en un circuito cerrado, y por tanto la energía eléctrica generada será entregada a dispositivos de carga o de consumo (teléfonos, electrodomésticos, baterías). Créditos de imagen: Sce-Solar

Teniendo en cuenta el funcionamiento relativamente sencillo de la energía solar, muchas compañías han puesto su interés en comercializar su uso en dispositivos móviles ya que la carga de las baterías siempre ha sido un problema del que muchos usuarios se quejan.

El problema de la eficiencia de las celdas solares

Como bien lo dice la termodinámica, es imposible tener un dispositivo que pueda aprovechar al 100% la energía que se le suministre. Por ejemplo, los motores que funcionan a base de combustibles fósiles, su eficiencia ronda el 26% aproximadamente, es decir, no toda la energía que se puede obtener de la gasolina es aprovechada por los motores de combustión interna, hay mucha energía que se pierde por calor, el roce entre las partes, lubricación, etc.

Lo mismo sucede con las celdas solares, cuya eficiencia, para los modelos mas comerciales está por el orden del 16% aproximadamente.

Los esfuerzos por encontrar un material que pueda aprovechar la energía proveniente del Sol aún son palpables, el ejemplo mas reciente es el de la perovskita en 2018, en donde se alcanzó una eficiencia del 25.2% en el laboratorio con celdas hechas de este mineral.

A pesar de los esfuerzos de los científicos, la perovskita es un mineral muy raro; y raro para los materiales significa excesivamente caro.

El material mas usado para hacer celdas solares es el silicio(Si) debido a que es uno de los elementos semiconductores mas comunes que se pueden encontrar en el planeta, ademas de sus costes de producción tan bajos.

Los usuarios se han quejado, por lo menos desde que los móviles tienen una demanda y un consumo de energía tan elevados, de las baterías de ion de Litio que mantienen con vida a sus smartphones. Es por esto que algunos fabricantes han optado por crear paneles solares del tamaño de un móvil y añadirles una batería para almacenar la carga que estos puedan generar a través del Sol. Esto es así porque la historia de los smartphones que tienen incorporados directamente en su estructura paneles solares no es una historia de éxito.

La historia de los móviles impulsados por energía solar

Dispositivo con cargador solar
Uno de los primeros dispositivos móviles con un panel solar en su parte posterior

Samsung fue oficialmente el primer fabricante en lanzar al mercado un teléfono alimentado por energía solar en 2009. El móvil fue lanzado en la India para abordar el problema de los apagones regulares. El teléfono fue capaz de proporcionar entre cinco y 10 minutos de conversación para una hora de carga solar.

Otra de las grandes compañías fue Kyocera, la cual se alió con la empresa francesa Sunpartner Technologies, para producir láminas translúcidas impregnadas con celdas fotovoltaicas. Al ser transparente, la lámina se puede instalar entre la pantalla LCD y la pantalla táctil del teléfono de forma que se pueda cargar más fácilmente mientras se usa. Insertar la celda directamente en la pantalla del teléfono suponía una ventaja con respecto a los diseños de los dispositivos anteriores.

Los esfuerzos previos en los teléfonos solares tenían las celdas en la parte posterior externa, lo que significaba que el dispositivo tenía que estar boca abajo para obtener una carga y que las celdas, al ser externas, podían dañarse más fácilmente.

A pesar de este progreso técnico, los teléfonos que tienen integrados a su hardware celdas solares enfrentan una limitación, y es que la tecnología fotovoltaica actual no tiene una densidad de potencia suficiente para satisfacer las necesidades de corriente que los teléfonos móviles modernos demandan en la actualidad.

Las celdas solares son un campo lleno de retos

Las empresas se han orientado en fabricar dispositivos de forma independiente, conocidos como gadgets, que permitan almacenar la energía solar para tenerla disponible en el momento que se requiera su uso. En la actualidad existen varias empresas que promueven el uso de cargadores solares como dispositivos en caso de emergencia pues al estar lejos de la civilización no tendrás acceso a una toma de corriente.

Los diseños de los cargadores solares en el mercado actual son tan variados como los estilos de los teléfonos móviles que se utilizan a diario en todo el mundo.

A pesar de esto la energía solar aún es muy joven para ofrecer a los usuarios de los smartphones un dispositivo de carga eficiente que pueda mantener sus móviles con la suficiente carga para evitar recurrir al uso de los cargadores convencionales de pared.

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