La investigación sobre células solares más ligeras y mejores para el espacio arroja resultados prometedores

La conocida, robusta y relativamente ligera célula solar basada en el silicio simplemente no es adecuada para su uso en el espacio. La exposición constante a los protones interrumpe el flujo de electrones, lo que provoca una rápida disminución de la eficacia.

En la Tierra, estos protones transportan menos energía y radiación, lo que los hace básicamente inofensivos y no plantea ningún problema para los paneles solares. Al fin y al cabo, el campo magnético y nuestra atmósfera interceptan estos protones. Y si no lo hacen, podemos disfrutar de hermosas auroras también conocidas como polares, boreales y australes.

Pero, ¿por qué protones? Más concretamente, se trata de núcleos de hidrógeno, el principal componente del sol. Sin sus electrones, son simplemente protones.

El estándar actual para alimentar los satélites y la ISS utiliza indio y galio. Estas células solares son extremadamente robustas, pero también pesadas, inflexibles y caras. Esto es prácticamente lo contrario de lo que uno querría poner en un vehículo de lanzamiento para un nuevo satélite.

Investigadores de la Universidad de Michigan han realizado experimentos que simulan tres años de exposición a la radiación de protones. En estas pruebas, las células solares orgánicas basadas en cadenas de hidrocarburos han demostrado ser notablemente robustas. Sin embargo, la robustez no es el único factor a tener en cuenta.

Su alta fiabilidad requiere cadenas alquílicas cortas. Con cadenas alquílicas más largas con cuatro o más átomos de carbono, los protones y su radiación solar eliminan los átomos de hidrógeno individuales y forman moléculas de H2 cargadas.

Dado que estas moléculas más largas son más eficientes, investigaciones posteriores han demostrado que las células solares orgánicas pueden restaurarse térmicamente. Como las temperaturas necesarias de 370 Kelvin o casi 100 grados Celsius pueden alcanzarse con la luz solar, el uso de esta tecnología en el espacio sería posible. Dicho esto, este enfoque conlleva un mayor mantenimiento.

Fundamentalmente, los investigadores ven potencial en ambos métodos de generación de energía. Teniendo en cuenta que el número de satélites de comunicación y observación seguirá creciendo y que están previstas nuevas misiones tripuladas, los avances en este campo podrían ser muy beneficiosos. A largo plazo, esta tecnología también podría llegar a los paneles solares residenciales habituales de su tejado.