Nuevo modelo de celda solar ayuda a prevenir choques en vehículos que no requieren conductor.

En el año 2015, un equipo de ingenieros de la Universidad de Stanford se encontraba trabajando en el desarrollo de un nuevo modelo de celdas solares para que fueran más eficientes. Las celdas tradicionales están cubiertas por silicio y, a grandes rasgos, su función es capturar fotones de la luz solar para convertirlos en electricidad. Cuanto más gruesa sea la capa de silicio en la celda, más luz puede absorber y más electricidad puede producir. Pero el silicio es caro, así que los investigadores descubrieron cómo crear una capa muy fina de silicio que absorbiera tantos fotones como una capa gruesa del costoso material.

En lugar de colocar el silicio plano (como normalmente se hace), realizaron una nanotexturización en su superficie, y observaron que aumentaban las tasas de absorción de fotones. El resultado fue que se creó una versión más rentable de celda solar. Al dar a conocer sus resultados, otros ingenieros que trabajan en el desarrollo de vehículos autónomos, pensaron que quizá la invención de los investigadores de Stanford podrían ayudar en sus planes de diseñar coches sin conductor. Y así fue.

Las nuevas celdas solares texturizadas han mejorado tres aspectos en los automóviles sin piloto:

1. Prevención de colisiones.

Los autos autónomos tienen una tecnología llamada Lidar, que evita que el auto choque con personas y objetos en el curso de su ruta. Lidar funciona enviando varios pulsos de luz láser al frente y a su alrededor, y va capturando fotones, con lo cual realiza un mapa en el que se muestra el camino y los objetos o personas que hay enfrente o a su alrededor. El detector que contiene a Lidar utiliza gruesas capas de silicio para capturar suficientes fotones a fin de trazar con precisión el terreno por el que circula el vehículo. El uso de una fina capa de silicio texturizada ha permitido hacer mapas más precisos que con el actual silicio plano. Los ingenieros de Stanford informaron que su silicio texturizado puede capturar hasta tres o seis veces más fotones que los receptores Lidar actuales, con lo cual el sistema de evasión de colisiones de los autos autónomos ha sido mejorado.

Te puede interesar:  Electricidad extraída del oleaje

2. Eliminación de distorsiones

El calor puede causar distorsiones en la tecnología Lidar. El problema ocurre porque el aparato láser de Lidar puede calentarse si se usa por un tiempo prolongado, haciendo que las longitudes de onda del fotón cambien ligeramente. Estos cambios podrían causar rebotes de las partículas de luz en el silicio tradicional, porque sólo absorben longitudes de onda específicas. Con la nanotexturización es posible absorber fotones a través de un amplio espectro, eliminando el problema de los cambios por calor.

3. Ampliación de la visión periférica.

El receptor de silicio nanotexturizado tiene la virtud de convertirse en una versión flexible. La flexibilidad permite curvar el receptor. Con esta característica y la ventaja de atrapar más luz, los ingenieros creen que es posible que los sistemas Lidar amplíen el ángulo de aceptación de los fotones, con el fin de identificar con mayor precisión y nitidez todos los posibles obstáculos que el coche autónomo se encuentre en su camino.

Los ingenieros, James Harris y Kai Zang, de la Universidad de Stanford, publicaron sus hallazgos en la revista Nature Communications. Estos investigadores lograron dos avances importantes en el ámbito de las energías renovables: crearon nuevas celdas solares más eficientes y, de paso, ayudaron a mejorar vehículos autónomos, los cuales ya comienzan a verse en las calles de algunas ciudades.

Fuente: https://engineering.stanford.edu/
No Hay Más Artículos