La primera célula solar de fibra óptica flexible que se puede tejer en la ropa.

Célula solar de fibra óptica flexible

Un equipo internacional de ingenieros, físicos y químicos ha creado la primera celda solar de fibra óptica. Estas fibras son más delgadas que el cabello humano, flexibles y, sin embargo, producen electricidad, como una célula solar normal. El ejército estadounidense ya está interesado en tejer estos hilos en la ropa, para proporcionar una fuente de energía portátil para los soldados.

En esencia, el equipo de investigación comenzó con fibras ópticas hechas de vidrio y luego, utilizando deposición de vapor químico a alta presión, inyectó silicio de tipo n, i y p en la fibra, convirtiéndola en una célula solar. Funcionalmente, estos hilos de fibra óptica dopados con silicio son idénticos a las células solares convencionales y generan electricidad a partir del efecto fotovoltaico. Mientras que casi todas las células solares del mercado están fabricadas con silicio amorfo plano 2D sobre un sustrato de vidrio rígido / quebradizo, estas células solares de fibra óptica tienen una sección transversal en 3D y conservan la flexibilidad intrínseca de la fibra de vidrio.

Célula solar de fibra óptica, sección transversal, que muestra las regiones de silicio PINEl investigador principal, John Badding de Penn State University, dice el equipo ya ha producido “fibra de metros de largo” y que su nueva técnica podría usarse para crear “fibras de células solares de silicio flexibles de más de 10 metros de largo”. A partir de ahí, es simplemente una cuestión de tejer el hilo en una tela. Badding dice que los militares están 'interesados ​​en diseñar fuentes de energía portátiles para los soldados en el campo', pero desafortunadamente no logra demostrar algo de tela tejida. Como podemos ver en la imagen de arriba, la fibra de la célula solar ciertamente parece flexible, pero tendremos que aceptar la palabra de Badding de que puede girar en ángulo recto y resistir el estrés diario de la ropa sin romperse.



En el futuro, el potencial de las células solares tejidas flexibles es enorme. En el nivel más básico e inmediato, puede imaginar una gorra de béisbol o una camiseta que pueda recargar su teléfono inteligente. Sin embargo, a medida que avanzamos hacia los implantes biónicos y otros dispositivos biomédicos, existe una necesidad muy urgente de desarrollar una fuente de energía portátil, y las células solares de fibra óptica ciertamente podrían serlo.

Estas fibras también tienen otras dos propiedades intrigantes que aún deben investigarse. Debido a su sección transversal tridimensional, pueden absorber la luz solar desde cualquier dirección, a diferencia de sus hermanos 2D convencionales, que pierden gran parte de su eficiencia cuando el sol se hunde por debajo de cierto ángulo. Además, según Pier Sazio, otro miembro del equipo de investigación, utilizaron el mismo método de inyección de silicio para incrustar fotodetectores dentro de la fibra. Sazio no extrapola a qué podría conducir esto, pero es divertido especular: ¿una computadora portátil con carga solar incorporada y conexión en red de alta velocidad? Ordenado.

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