Se acaba de anunciar en Japón un gran avance en la tecnología de células solares: un prototipo capaz de controlar la corriente generada mediante la influencia de un campo magnético externo. En lugar de utilizar una unión p-n tradicional, la nueva célula aprovecha el efecto fotovoltaico en masa en una estructura apilada entre dos materiales: una capa semiconductora bidimensional de MoS₂ y una capa de material magnético de CrPS₄.
En condiciones normales de luz, la batería funciona como una célula fotovoltaica, convirtiendo la luz en electricidad. Cuando se aplica un campo magnético a la superficie de la batería —por ejemplo, colocando un imán o una bobina generadora de campo cerca del dispositivo—, la intensidad de la corriente cambia instantáneamente, aumentando, disminuyendo o desactivándose por completo.
Esta característica permite el ajuste en tiempo real de la potencia de salida sin la necesidad de componentes de control adicionales como diodos o transistores.
El proceso de fabricación implica la exfoliación mecánica de láminas de MoS₂ y CrPS₄ del cristal en bruto, seguida de una técnica de transferencia en seco para ensamblar con precisión las dos capas en una estructura de van der Waals. El dispositivo terminado se ilumina y se miden sus propiedades eléctricas bajo diversas intensidades de campo magnético.
Los resultados muestran no sólo que la eficiencia de conversión de luz es mayor que el límite de equilibrio de las celdas de silicio tradicionales, sino también que la corriente se puede controlar de manera flexible simplemente cambiando el campo magnético.
La principal ventaja de esta tecnología reside en su simplicidad y flexibilidad de diseño. Sin necesidad de circuitos de control complejos, los paneles pueden ser delgados, ligeros y fáciles de doblar para su adhesión a superficies de vidrio, techos o incluso carcasas de dispositivos móviles.
Las aplicaciones potenciales incluyen sensores autoalimentados, madera energéticamente eficiente, vidrio inteligente que autorregula la energía y muchos dispositivos de Internet de las cosas que requieren baterías ultradelgadas.
La tecnología de control de corriente de campo magnético también promete un mejor rendimiento en condiciones de poca luz o fragmentación. La combinación del efecto fotovoltaico masivo con la capacidad de adaptar los campos magnéticos abre oportunidades para superar las limitaciones de rendimiento de las células fotovoltaicas actuales.
El prototipo aún se encuentra en fase de laboratorio, pero sus posibles aplicaciones han despertado el interés de numerosos institutos de investigación y empresas internacionales. Los experimentos posteriores se centrarán en optimizar los materiales y ampliar el rango de temperatura de funcionamiento y campo magnético, con el objetivo de lograr la producción a gran escala en los próximos 5 a 10 años.
En Vietnam, donde la capacidad solar se expande rápidamente, esta tecnología podría aportar beneficios prácticos. Los paneles con control magnético se pueden integrar fácilmente en techos, ventanas o estaciones de carga móviles. Cuando la red distribuida (red inteligente) necesita equilibrar la energía, las baterías pueden desconectarse automáticamente si hay excedente de energía o aumentar la capacidad para compensar la carga cuando sea necesario. Esto ayuda a reducir las pérdidas de transmisión y a mejorar la estabilidad del sistema.
Las baterías controladas magnéticamente no se limitan a aplicaciones civiles, sino que también son adecuadas para proyectos energéticos que prestan servicios de investigación, sensores ambientales o drones autónomos que requieren fuentes de alimentación flexibles. La capacidad de activar y desactivar la corriente instantáneamente mediante campos magnéticos promete crear una generación de "superbaterías" inteligentes, en línea con las tendencias globales de ecologización y digitalización.
Una vez comercializada, la tecnología de células solares controladas magnéticamente marcará un antes y un después en la industria de las energías renovables: de paneles solares pasivos a dispositivos energéticos "activos" que interactúan con el medio ambiente. Esta es la premisa para las ciudades inteligentes, los edificios con autorregulación energética y una serie de aplicaciones futuras que contribuyen a la construcción de un ecosistema energético sostenible.
Fuente: https://khoahocdoisong.vn/nhat-ban-phat-trien-pin-nang-luong-mat-troi-nhan-dien-tu-truong-post1551512.html
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