Cercetătorii de la Institut de Ciències Fotòniques, ICFO, au demonstrat o metodă nouă pentru proiectarea unor panouri solare, cu potențialul de a crește semnificativ eficiența energetică. Descoperirea atacă o pierdere mai puțin discutată, numită pierdere Boltzmann, produsă atunci când panouri solare reemit sub formă de lumină o parte din energia captată.
Până acum, numeroase cercetări au urmărit în special reducerea energiei transformate în căldură, însă noua abordare încearcă să limiteze și lumina emisă inutil. Pentru panouri solare, această diferență este importantă deoarece o cantitate mai mare din energia solară absorbită ar putea rămâne disponibilă pentru producerea curentului electric.
Impactul pentru utilizatorii obișnuiți nu este imediat, deoarece cercetarea nu înseamnă că asemenea panouri solare vor putea fi cumpărate în viitorul apropiat. Totuși, principiul demonstrat ar putea influența ulterior produse comerciale, în condițiile în care panouri solare destinate consumatorilor funcționează de regulă la eficiențe de aproximativ 20 până la 23%.
Limita teoretică Shockley-Queisser pentru celulele convenționale este de 33,16%, însă cercetătorii ICFO susțin că metoda lor ar putea permite apropierea de aproximativ 43%. Pentru panouri solare, saltul ar fi important, deoarece ar arăta că o limită considerată fundamentală poate fi depășită prin controlarea modului în care celula emite lumină.
Experimentul a pornit de la o celulă solară organică, nu de la siliciul cristalin folosit cel mai frecvent în panouri solare disponibile astăzi. Cercetătorii au înlocuit electrodul frontal din oxid de indiu și staniu cu unul subțire din argint, transformând celula într-o cavitate optică ce lasă lumina să intre, dar reduce emisia la unghiuri largi.
Rezultatul experimental a fost o îmbunătățire a eficienței de aproximativ 0,85%, o creștere modestă, dar importantă pentru demonstrarea principiului urmărit de echipă. Dacă această abordare poate fi dezvoltată, panouri solare ar putea valorifica mai eficient energia absorbită, fără ca progresul să depindă exclusiv de reducerea pierderilor termice.
Panouri solare ar putea beneficia dincolo de laborator
Un element important este că principiul descris de cercetători ar trebui să poată fi aplicat mai multor tipuri de celule fotovoltaice, nu doar materialelor experimentale. Aceasta înseamnă că panouri solare bazate pe tehnologii diferite ar putea, în principiu, beneficia de controlarea mai atentă a direcției în care lumina este emisă.
Contextul este relevant și pentru evoluția industriei, deoarece în 2026 au fost prezentate și alte progrese importante privind eficiența celulelor fotovoltaice. Compania chineză LONGi a anunțat în iulie o celulă cu eficiență de 35,5%, iar tehnologia respectivă ar avea, teoretic, același prag posibil de aproximativ 43%.
Pentru consumatori, mesajul principal este că panouri solare mai eficiente nu apar automat după această demonstrație, iar cercetarea rămâne deocamdată o dovadă experimentală. Totuși, dacă metoda poate fi adaptată la producția comercială, panouri solare ar putea transforma o parte mai mare din energia disponibilă în electricitate, ceea ce ar modifica fundamental eficiența tehnologiilor fotovoltaice actuale.
