Desde la década de 1970, el concentrador solar luminescente (LSC) ha sido fundamental en la búsqueda por mejorar la captura de energía solar. A diferencia de los concentradores tradicionales que dependen de espejos y lentes, los LSC tienen la capacidad de aprovechar la luz difusa y se han utilizado en aplicaciones como la fotovoltaica integrada en edificios.
Sin embargo, el desafío de escalar los LSC ha planteado obstáculos significativos, incluidos problemas relacionados con la autoabsorción de fotones fotoluminiscentes (PL) dentro de la guía de onda. Investigadores de la Universidad de Ritsumeikan en Japón han introducido un novedoso modelo «leaf LSC» que aborda el problema de la escalabilidad al utilizar componentes luminescentes más pequeños e interconectados que imitan hojas en un árbol.
Este diseño tiene como objetivo mejorar la recolección y transferencia de luz a las células fotovoltaicas mediante la colocación de placas luminescentes alrededor de una fibra luminescente central, con los lados de las placas orientados hacia la fibra. Este enfoque permite que los fotones incidentes se conviertan en fotones de PL por las placas, que luego viajan a través de la fibra y son recolectados en su extremo por una célula fotovoltaica.
La aproximación modular al diseño de LSC ofrece numerosos beneficios, incluida una mayor eficiencia en la recolección de fotones.
Para aumentar la eficiencia, los investigadores han integrado técnicas de los LSC planos tradicionales, como espejos en los bordes y estructuras en tándem, en el diseño de leaf LSC. Estas adiciones tienen como objetivo optimizar la eficiencia óptica de las estructuras similares a hojas.
La optimización de la recolección de fotones en los LSC tiene el potencial de revolucionar el campo de la energía solar, allanando el camino para soluciones energéticas más flexibles y escalables. Este nuevo enfoque para la captura de energía no solo mejora la eficiencia de los concentradores solares, sino que también aumenta su adaptabilidad para varios usos, que van desde instalaciones a gran escala hasta sistemas integrados en edificios.
A medida que la tecnología continúa avanzando, promete mejorar significativamente el rendimiento de los sistemas de energía solar y contribuir a soluciones energéticas más sostenibles.
El desarrollo del modelo leaf LSC representa un avance significativo en el campo de la captura de energía solar. Al superar problemas de escalabilidad e incorporar elementos de diseño innovadores, los investigadores están sentando las bases para una nueva era de soluciones de energía solar eficientes y adaptables.
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