Desarrollan prototipos de paneles solares que alimentan smartphones y pequeños motores eléctricos

Cargar la batería de un smartphone o encender un ventilador personal sin necesidad de una conexión eléctrica a través de paneles portátiles de celdas solares orgánicas desarrolladas por científicos mexicanos, es ahora posible. 

Tras nueve años de investigaciones y ardua labor en equipo entre diversas instituciones del país, el Grupo de Propiedades Ópticas de la Materia (GPOM) del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO) ha desarrollado el primer prototipo portátil en el país capaz de absorber la luz del sol, transformarla en electricidad y almacenarla para ser utilizada en aparatos de uso cotidiano, como el teléfono celular o motores eléctricos de mediana potencia.

Esta aportación mexicana de energía renovable es emergente a nivel mundial, por lo que tiene la oportunidad de ser punta de lanza para la creación de nuevos dispositivos basados en materiales orgánicos que permitan el uso de la energía solar fotovoltaica.

El panel de área grande, llamado así porque es de varios centímetros (unos 50 cm2), entrega cinco V de voltaje DC y alrededor de 20 mA/cm2 de corriente DC, también está diseñado para almacenar energía eléctrica de un tomacorriente normal cuando esté descargado y la luz solar no sea suficiente, por ejemplo en días nublados o de noche.

Este avance es resultado de la colaboración académico-científica de un grupo que se ha desarrollado en la materia y que ha sido financiado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), del Fondo Sectorial entre el Conacyt y la Secretaría de Energía en el rubro de Sustentabilidad Energética, del Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (Cemie-Sol) y del propio CIO.

Particularmente, este prototipo fue diseñado y elaborado por tres estudiantes que lo realizaron como proyecto de titulación bajo la asesoría de Enrique Pérez Gutiérrez, investigador asociado del GPOM. Se trata de Blanca Gómez, ingeniera en energías renovables por el Instituto Tecnológico Superior de Cintalapa, Chiapas; Francisco Amores, ingeniero en electrónica por el Instituto Tecnológico de Tuxtla Gutiérrez, Chiapas; y Leonardo Saavedra, ingeniero en biotecnología por el Instituto Politécnico Nacional (IPN) campus Guanajuato.

El doctor Enrique Pérez Gutiérrez explica a la Agencia Informativa Conacyt que en el GPOM del CIO han desarrollado celdas solares con eficiencia de conversión energética de siete por ciento. En este caso se utilizaron seis paneles solares interconectados que fueron depositados en sustratos de vidrio conteniendo un electrodo transparente y otro opaco de una aleación de tres metales; el material orgánico fotoactivo es una mezcla de dos compuestos orgánicos que captan la luz solar y generan electricidad.

Los jóvenes estudiantes, ahora ingenieros profesionales, diseñaron un circuito electrónico adaptado especialmente para la potencia eléctrica entregada por el panel. La energía eléctrica se almacena en cuatro baterías recargables comerciales que están integradas al prototipo.

Con estas características técnicas, el panel solar orgánico puede cargar en su totalidad la batería de un smartphone; esto ha sido probado en diferentes modelos y marcas, desde los más sencillos hasta aquellos que requieren más potencia.

En diciembre de 2015 se logró con éxito esta innovación, por lo que el grupo de investigación trabaja en un proceso de caracterización opto-eléctrico más completo y en la mejora del prototipo con miras a fabricar paneles flexibles y semitransparentes.