Las primeras células fotovoltaicas, desarrolladas en la década de 1950 para alimentar satélites de comunicaciones, eran muy ineficientes. Desde esos días, las eficiencias de las células solares han aumentado constantemente mientras que los costos han disminuido, aunque aún queda mucho por mejorar. Además de un menor costo y una mejor eficiencia, los futuros avances en materiales fotovoltaicos probablemente llevarán a un uso más amplio de la energía solar para aplicaciones novedosas y amigables con el medioambiente.

Menor costo

Las células fotovoltaicas fueron clave para la primeros satélites de comunicaciones porque pocas alternativas podrían producir electricidad confiable durante largos períodos, especialmente sin mantenimiento. El alto costo de un satélite justifica el uso de costosas células solares para obtener energía. Desde entonces, los costos de las celdas solares han disminuido significativamente, lo que ha llevado a dispositivos móviles económicos como las calculadoras de energía solar y los cargadores de teléfonos celulares. Para la generación de energía a gran escala, el costo por cada vatio de electricidad producida a partir de la energía fotovoltaica sigue siendo más alto que otras alternativas como la energía del carbón o la energía nuclear. Es probable que la tendencia general de la disminución de los costos de las células solares continúe en el futuro previsible.

Higher Efficiency

Una célula solar eficiente produce más electricidad a partir de una determinada cantidad de luz en comparación con una ineficiente . La eficiencia depende de varios factores, incluidos los materiales utilizados en la célula fotovoltaica en sí, el vidrio utilizado para cubrir la celda y el cableado eléctrico de la celda. Las mejoras, como los materiales que convierten una gran parte del espectro de luz del Sol en electricidad, han aumentado radicalmente la eficiencia de las células solares. Los futuros avances probablemente aumentarán las eficiencias aún más, exprimiendo más energía eléctrica de la luz.

Formatos flexibles

Una célula fotovoltaica tradicional es una pieza plana de material de silicio, cubierta de vidrio y pegada a un panel metálico ; es efectivo pero no muy flexible. La investigación actual en materiales fotovoltaicos ha llevado a las células que se pintan en una variedad de superficies, incluyendo hojas de papel y plástico. Otra técnica coloca una película ultradelgada de material sobre vidrio, lo que da como resultado una ventana que permite la entrada de luz y produce electricidad. Una mayor variedad en materiales fotovoltaicos en el futuro puede llevar a la pintura de casas con energía solar, pavimentación de carreteras, una capa que recarga su teléfono celular y otras aplicaciones avanzadas.

Nanotecnología

¿Coche solar?

Aunque las células fotovoltaicas son muy prometedoras en el futuro aplicaciones, también lidiarán con algunos límites físicos duros. Por ejemplo, es poco probable que un automóvil de pasajeros completamente alimentado por el sol tenga el rendimiento o la utilidad de un modelo típico propulsado por gas actual. Aunque los vehículos propulsados ​​por el sol se han presentado en competiciones, en su mayoría son prototipos altamente especializados de millones de dólares que requieren condiciones soleadas en el desierto. El factor limitante es la luz solar que recibe la Tierra, que equivale a 1,000 vatios por metro en condiciones ideales. El motor eléctrico práctico más pequeño para un automóvil requiere aproximadamente 40kW de energía; con una eficiencia del 40 por ciento, esto significa un panel solar de 100 metros cuadrados o 1.000 pies cuadrados de superficie. Por otro lado, un panel solar práctico podría alimentar algún día a un vehículo pequeño para uso ocasional o ampliar el rango de manejo para un híbrido enchufable. La energía limitada en la luz del sol restringe el rendimiento de cualquier vehículo que dependa de células fotovoltaicas.