Una capa transparente desarrollada en China convierte ventanas en paneles solares sin teñirlas, combinando eficiencia energética y estética
Investigadores de la Universidad de Nanjing, en China, desarrollaron un recubrimiento transparente capaz de convertir ventanas comunes en paneles solares sin alterar su apariencia. El avance, presentado en la revista PhotoniX, propone una tecnología que genera energía limpia mientras mantiene la visibilidad y estética de los vidrios arquitectónicos.
El dispositivo se basa en un concentrador solar difractivo incoloro y unidireccional (CUSC), compuesto por una película multicapa de cristales líquidos colestéricos (CLC). A diferencia de los cristales utilizados en pantallas LCD, estos poseen una estructura helicoidal que permite manipular selectivamente la luz. "El diseño del CUSC supone un avance en la integración de la tecnología solar en el entorno construido sin sacrificar la estética", explicó el profesor Wei Hu, coautor del estudio. "Representa una estrategia práctica y escalable para la reducción de carbono y la autosuficiencia energética", señaló.
La tecnología guía la luz polarizada circularmente hacia los bordes del vidrio, donde es capturada por celdas fotovoltaicas que la transforman en electricidad. "Mediante la ingeniería de la estructura de las películas de cristal líquido colestérico, creamos un sistema que difracta selectivamente la luz polarizada circularmente, guiándola hacia la guía de ondas de vidrio en ángulos pronunciados", detalló Dewei Zhang, también coautor del estudio.
El prototipo experimental logró canalizar hasta el 38,1% de la luz verde incidente (532 nm) hacia una célula fotovoltaica de silicio, con una eficiencia de conversión de 3,7% bajo luz solar estándar. Esta energía fue suficiente para alimentar un ventilador de 10 mW.
Con respecto a la visibilidad, el recubrimiento mantuvo una transparencia del 64% y un índice de reproducción cromática de 91 sobre 100, lo que permite ver los colores casi sin distorsión. La claridad se conservó incluso con luz en ángulos pronunciados. Además, el material mostró alta resistencia, manteniendo más del 95% de su rendimiento tras 1,500 horas de prueba con iluminación intensa.
Aunque la eficiencia energética aún es inferior a la de los paneles solares tradicionales, el desarrollo representa un paso hacia edificios autosuficientes y soluciones integradas al entorno urbano. El propio estudio aclara que se requieren mejoras en la resistencia a los rayos UV, así como procesos de manufactura más robustos, antes de su implementación comercial.
La investigación se suma a los esfuerzos globales por transformar superficies arquitectónicas en fuentes de energía limpia. En contextos como el de la Unión Europea, donde la energía fotovoltaica ya es la principal fuente de electricidad, este tipo de innovaciones apuntan a responder a la creciente demanda por soluciones sostenibles.