Célula solar biohíbrida

Una célula solar biohíbrida es una célula solar fabricada mediante una combinación de materia orgánica ( fotosistema I ) y materia inorgánica. Un equipo de investigadores de la Universidad de Vanderbilt ha desarrollado células solares biohíbridas . ^{[ 1 ]} El equipo utilizó el fotosistema I (un complejo proteico fotoactivo ubicado en la membrana tilacoide ) para recrear el proceso natural de la fotosíntesis y obtener una mayor eficiencia en la conversión de energía solar. Estas células solares biohíbridas representan un nuevo tipo de energía renovable . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Múltiples capas del fotosistema I captan la energía fotónica, la convierten en energía química y generan una corriente que atraviesa la célula. La célula en sí está compuesta por muchos de los mismos materiales inorgánicos que se encuentran en otras células solares, con la excepción de los complejos del fotosistema I inyectados, que se introducen y se acumulan durante varios días en la capa de oro. Tras varios días, el fotosistema I se hace visible y aparece como una fina película verde. Es esta fina película la que facilita y mejora la conversión de energía. Sin embargo, la célula biohíbrida aún se encuentra en fase de investigación.

El equipo de la Universidad de Vanderbilt comenzó a investigar la fotosíntesis al observar y centrarse en la proteína del fotosistema I. Tras comprobar su amplia disponibilidad y eficiencia en la conversión solar, empezaron a buscar la manera de incorporar y mejorar diferentes tecnologías. El equipo utilizó espinacas como fuente del fotosistema I. Aislaron las membranas tilacoides y las sometieron a un proceso de purificación para separar el fotosistema I de la membrana. Su investigación dio como resultado una corriente eléctrica mucho mayor (1000 veces superior) en comparación con las obtenidas anteriormente por otras células solares. El equipo ha reunido a un grupo de estudiantes de ingeniería para ayudar a construir el primer prototipo de la célula solar biohíbrida. Además, han desarrollado un segundo diseño del complejo proteico, el fotosistema II.

Comparar las células fotovoltaicas tradicionales con las células solares biohíbridas es difícil. Ambos sistemas realizan la misma función: convertir en electricidad la energía captada de los rayos solares. Sin embargo, el método empleado es completamente diferente. El resultado final también difiere: las células fotovoltaicas producen corriente eléctrica, mientras que en las células biohíbridas se produce biomasa o combustibles químicos, ya que la fotosíntesis interviene en el proceso. ^{[ 4 ]}

Si bien la eficiencia de las células biohíbridas es mucho mayor, también presentan muchas desventajas. En muchos casos, algunas células solares tienen ventajas sobre las biohíbridas. Por ejemplo, las células solares tradicionales producen más energía que las biohíbridas. La vida útil de las células biohíbridas también es muy corta, desde unas pocas semanas hasta nueve meses. La durabilidad de estas células resulta ser un problema, en comparación con las células solares actuales, que pueden funcionar durante muchos años. ^{[ 5 ] [ 6 ]}