Los resultados muestran que el rendimiento de la fibra al concentrar y transportar luz solar es alto, y que, conectado a células fotovoltaicas, resulta ser un sistema muy apropiado para suministrar electricidad a pequeños dispositivos.
A nivel mundial se están llevando a cabo muchos estudios de mejora de células solares fotovoltaicas. Las células fotovoltaicas más avanzadas hasta el momento son las de silicio, pero son muchos los aspectos que necesitan ser mejorados: las fuentes de silicio son limitadas; las instalaciones requieren de grandes superficies; son necesarios sistemas de seguimiento solar así como luz solar directa; su rendimiento disminuye mucho en días nublados o con luz difusa etc…
Sin embargo, en una investigación han conseguido una fibra óptica de plástico con dopante híbrido que servirá para producir energía a pequeña escala. Para mejorar las características de la fibra óptica han añadido al polímero un dopante, compuesto por sustancias tanto orgánicas como inorgánicas.
Itsaso Parola, autora de la investigación, explica que “podrá utilizarse con células fotovoltaicas que alimenten pequeños dispositivos o sensores, y podría tener una gran potencialidad en el mercado de la fotovoltaica integrada en edificios o edificación verde. Además, conectada a fibras pasivas, se puede transportar la luz desde un extremo a otro de la fibra, y así servir para alimentar dispositivos alejados de la fuente de energía”.
Parola explica que “la fibra óptica de plástico con dopante híbrido funciona como un concentrador solar luminiscente: absorbe la luz solar y la emite a una mayor longitud de onda; transporta la luz al extremo de la fibra, por reflexión interna total y en el extremo de la fibra se coloca la célula fotovoltaica”. “Es la primera vez que se utilizan para ese fin fibras ópticas de plástico que combinan componentes orgánicos e inorgánicos”.
Itsaso Parola además destaca que como otros concentradores luminiscentes, éste también resulta muy apropiado para obtener energía solar en espacios situados en sombra y en días nublados.
Han medido el rendimiento de la fibra en diversas condiciones ambientales y de iluminación, y “hemos observado que tiene un buen rendimiento en todos los casos, aunque el rendimiento es incluso algo mayor cuando la luz no incide directamente en la fibra. Esa característica es muy positiva teniendo en cuenta que el rendimiento de las células de silicio es muy pequeño en días nublados o de luz difusa”, continúa Parola.
La investigadora reconoce que es necesario investigar más en este campo para arrojar luz sobre varios aspectos: “nosotros hemos realizado experimentos utilizando una única fibra, pero se necesitarían haces de fibras para poder cubrir el área activa de una célula fotovoltaica. Por otra parte, la superficie de las células fotovoltaicas es cuadrada, y al cubrir esa superficie con fibras cilíndricas siempre quedarán pequeñas zonas que no obtendrán luz. Ahora estamos probando con diferentes diámetros de fibra; cuando la fibra es más gruesa pierde flexibilidad pero al mismo tiempo, absorbe más luz. Todavía tenemos mucho que investigar pero los resultados son muy prometedores”.
