Los investigadores de la Escuela de Ingeniería Samueli de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han desarrollado una estrategia para aumentar las células solares orgánicas semitransparentes. Estas células se basan en materiales a base de carbono, a diferencia de las sustancias inorgánicas de los dispositivos convencionales.
Los investigadores incorporaron una capa de una sustancia química natural llamada L-glutatión, que se vende sin receta como suplemento dietético antioxidante. De esta forma, descubrieron que esta sustancia prolongaba la vida útil de las células solares, mejoraba su eficiencia y aún permitía que llegara la luz solar adecuada a las plantas en un prototipo de invernadero del tamaño de una pequeña casa de muñecas.
Las células solares orgánicas tienden a degradarse más rápidamente que sus contrapartes inorgánicas porque la luz solar puede causar que los materiales orgánicos se oxiden y, por lo tanto, pierdan electrones. Los investigadores encontraron que la capa adicional de L-glutatión evitó que los otros materiales en la celda solar se oxidaran, lo que resultó que las celdas orgánicas mantuvieran una eficiencia de más del 80% después de 1.000 horas de uso continuo, a diferencia de menos del 20% sin la capa añadida.
Mejora de la producción de cultivos con células solares orgánicas
El equipo de investigación también rastreó el crecimiento de cultivos comunes como el trigo, el frijol mungo y el brócoli en dos demostraciones separadas. Uno tenía un techo de vidrio transparente con segmentos de células solares inorgánicas y el otro tenía un techo hecho completamente de células solares orgánicas semitransparentes.
El resultado fue que los cultivos en el invernadero con techo solar orgánico crecieron más que los cultivos en un invernadero normal. Los científicos creen que esto se debe a que la capa de L-glutatión bloqueó los rayos ultravioleta, que pueden inhibir el crecimiento de las plantas, y los rayos infrarrojos, que pueden hacer que los invernaderos se sobrecalienten y que las plantas del interior requieran más agua.
A pesar de estos resultados, los investigadores repitieron los experimentos varias veces con los mismos resultados. Después de más investigación y análisis, descubrieron que las plantas no necesitan tanta luz solar para crecer como habían pensado originalmente. De hecho, demasiada exposición al sol puede hacer más daño que bien, especialmente en climas como el de California, donde la luz solar es más abundante.
Inmediatamente después de estos hallazgos, el equipo ha establecido una startup en UCLA que tiene como objetivo aumentar la producción de células solares orgánicas para uso industrial. Los investigadores dijeron que esperan hacer invernaderos ecológicos que incorporen las células solares orgánicas disponibles comercialmente en el futuro.