- El dispositivo SOLED combina paneles solares y LED, lo que puede reducir la carga de baterías de los soldados.
- La eficiencia de conversión de energía del dispositivo puede alcanzar el 22% y puede emitir cerca del 11% de luz.
- Esta tecnología puede disminuir la dependencia de baterías y generadores tradicionales, mejorando la resiliencia energética.
- El equipo está trabajando para aumentar la luminosidad del panel y ampliar su rango de aplicaciones.
Un soldado estadounidense puede llevar hasta 20 libras de baterías para el uso de radios y otros dispositivos electrónicos durante una misión. Ingenieros de la Florida International University han desarrollado un dispositivo delgado que puede aliviar esta carga al convertir la luz solar en electricidad, además de funcionar como fuente de luz. Este dispositivo, llamado SOLED, combina paneles solares y diodos emisores de luz (LED). El proyecto recibió una financiación de 10 millones de dólares del Departamento de Defensa, y el dispositivo es extremadamente delgado, pudiendo ser cosido a uniformes o equipos, proporcionando a las tropas en áreas remotas una forma silenciosa de generar energía, sin el ruido, calor o volumen que traen los generadores.
SOLED está hecho de un semiconductor de perovskita multifuncional, que puede convertir la luz solar en electricidad con una eficiencia de hasta el 22% cuando actúa como panel solar, según el equipo, esta eficiencia es comparable a la de las tecnologías solares comerciales. Cuando opera en modo inverso, emite luz con una eficiencia cercana al 11%, una mejora significativa respecto a versiones anteriores. Aunque esta fuente de luz no es brillante a simple vista, su pico se encuentra en 818 nanómetros, ligeramente por encima del borde de la luz visible, y emite un tenue resplandor rosado. Sin embargo, sensores de visión nocturna, escáneres biométricos y equipos de imagen médica pueden detectar longitudes de onda en este rango.
El equipo actualmente está trabajando para hacer que la luz del panel sea más brillante.
Aumentando la resiliencia energética
Daniela Radu, quien lidera la investigación, indicó que este panel que puede generar electricidad y luz puede reducir la dependencia de baterías, generadores y suministros. "Esta es nuestra manera de mejorar la resiliencia energética a nivel de soldados individuales." Radu también señaló que esta tecnología podría fomentar el desarrollo de nuevos tipos de pantallas, sensores y otros dispositivos fotovoltaicos, proporcionando flexibilidad cuando las rutas de suministro están amenazadas.
En cuanto a la ampliación de aplicaciones, Neetesh Kumar, profesor asistente de investigación en FIU, mencionó que las pruebas de laboratorio de las baterías solares de perovskita generalmente utilizan muestras de aproximadamente 0.1 centímetros cuadrados (aproximadamente 0.016 pulgadas cuadradas), ya que este es el rango de diseño de equipos estándar. El equipo ha ampliado SOLED a 1.1 centímetros cuadrados (aproximadamente 0.17 pulgadas cuadradas), manteniendo la eficiencia de conversión de energía por encima del 20%, y luego lo amplió a 2.1 centímetros cuadrados (aproximadamente 0.33 pulgadas cuadradas), manteniendo igualmente un rendimiento sólido.
Aunque la ampliación de tamaño presenta desafíos, dado que el panel es delgado y tiene múltiples capas, Kumar indicó que el equipo no ha encontrado problemas hasta ahora.
Desafíos en la ampliación de aplicaciones
Este trabajo surge de la financiación del Departamento de Defensa, que apoya el Centro de Excelencia en Energía Resiliente e Integrada y Almacenamiento (CIREES), liderado por Radu. FIU es responsable de este proyecto multianual y trabaja en colaboración con socios de la Universidad Estatal de Pensilvania, con el objetivo de elevar la resiliencia energética de los combatientes como una prioridad de seguridad nacional. FIU aún no ha proporcionado un cronograma para una versión portátil. Los resultados actuales muestran que la eficiencia de conversión de energía se mantiene por encima del 20% en condiciones que superan las muestras mínimas de laboratorio. Esta investigación se publicó en la revista Nano Energy.
Elemento Especificaciones Eficiencia de conversión de energía Hasta 22% Eficiencia en modo inverso Cerca del 11% Tamaño del panel 1.1 centímetros cuadrados (aproximadamente 0.17 pulgadas cuadradas) Tamaño del panel ampliado 2.1 centímetros cuadrados (aproximadamente 0.33 pulgadas cuadradas)
Impacto de la tecnología SOLED en los soldados
El desarrollo del dispositivo SOLED no solo puede reducir la carga de baterías de los soldados durante las misiones, sino que también puede mejorar su capacidad operativa en áreas remotas. Al combinar tecnología solar y LED, los soldados pueden obtener electricidad de manera continua sin depender de fuentes de energía tradicionales, lo cual es crucial para aumentar la resiliencia energética. Además, la exitosa aplicación de esta tecnología podría fomentar el desarrollo de nuevos tipos de pantallas y sensores, aumentando aún más la flexibilidad operativa. Frente a los desafíos futuros, el equipo aún debe superar las dificultades técnicas que conlleva la ampliación de aplicaciones.