Nanotubos de carbono: el avance silencioso que podría renovar la energía solar

Científicos del Advanced Technology Institute de la Universidad de Surrey y colaboradores internacionales están desarrollando paneles solares más eficientes y accesibles gracias al uso de nanotubos de carbono en lugar de materiales tradicionales como el óxido de indio y estaño (ITO), que son costosos y frágiles. El grupo de trabajo que realizó la investigación estuvo conformado por Jing Zhang, Ravi Silva y Wei Zhang. Según advirtieron, el potencial de los panales para generar energía limpia los convierte en piezas clave en la transición hacia ciudades sostenibles.

Sin embargo, han enfrentado un obstáculo persistente en el tiempo: mantener su estabilidad a largo plazo sin perder eficiencia ni encarecer los materiales de fabricación. Los nanotubos de carbono, tratados con ácido sulfúrico para mejorar su conductividad, actúan como electrodos transparentes que permiten que la luz llegue a la capa activa del panel solar sin perder rendimiento. Esta innovación es clave para optimizar la producción de electricidad en paneles flexibles hechos con perovskita, un material ligero y económico.

Los SWCNTs (nanotubos de carbon) son estructuras cilíndricas extremadamente delgadas, formadas por una sola capa de átomos de carbono. cuentan con propiedades que los convierten en una opción mucho más eficiente, son flexibles, conductores y resistentes a la humedad. Esto último es especialmente importante en los dispositivos solares de perovskita, que tienden a degradarse rápidamente en condiciones de alta humedad o calor.

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Más eficiencia y durabilidad

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Las pruebas realizadas demostraron que estos paneles con nanotubos de carbono mantienen más del 95% de su rendimiento tras un mes de exposición continua a calor, humedad y luz, superando a los paneles tradicionales basados en ITO. Además, soportan miles de ciclos de flexión con muy poca pérdida de eficiencia, algo que los paneles convencionales no resisten bien. 

La fabricación puede realizarse con procesos industriales ya existentes, como la deposición química en fase vapor de rollo a rollo. Esto facilita la producción en volumen y reduce los costos hasta en unos 200 dolares por metro cuadrado respecto a tecnologías tradicionales. 

Este avance no solo puede abaratar la producción de paneles solares flexibles, sino también mejorar su resistencia mecánica y adaptabilidad. La flexibilidad de estos paneles permitiría su uso en superficies curvas, objetos portátiles o incluso integrados en materiales textiles. Las células solares de perovskita ,que son la base de esta tecnología, tienen además la ventaja de costos de fabricación menores y procesos a temperaturas más bajas que las células tradicionales de silicio, lo cual podría ampliar su adopción en soluciones urbanas y rurales. 

El reemplazo de materiales caros por nanotubos de carbono también tiene impacto ambiental: reduce la huella de carbono del proceso de fabricación y evita la dependencia de recursos escasos como el indio. Este tipo de innovación puede contribuir a que la energía solar sea más eficiente, resistente y económica, acercando soluciones limpias a más lugares y usos, desde viviendas hasta aplicaciones portátiles o integradas en infraestructuras.