El invierno pasado, una start-up llamada Semprius estableció un récord importante para la energía solar: demostró que sus paneles solares pueden convertir en electricidad casi el 34 por ciento de la luz que les llega. Semprius afirma que su tecnología, cuando se despliegue a gran escala, será tan eficaz que en algunos lugares podría producir electricidad a un precio que competirá con el de las plantas termoeléctricas de carbón y gas natural.

Como las instalaciones solares tienen muchos gastos fijos, entre los que está el alquiler de terrenos para colocar los paneles, resulta importante maximizar la eficacia de cada panel para poder reducir el precio de la energía eléctrica de origen solar. Las empresas están probando formas distintas de hacerlo, entre ellas usar otro tipo de materiales, no solo silicio, el semiconductor que se usa más frecuentemente para fabricar paneles en la actualidad.

Por ejemplo, una start-up llamada Alta Devices fabrica láminas flexibles de células fotovoltaicas con un material muy eficiente llamado arseniuro de galio. Semprius también usa arseniuro de galio, que es mejor que el silicio a la hora de convertir la luz en electricidad (el récord de eficiencia para un panel solar de silicio es aproximadamente de un 23 por ciento). Pero el arseniuro de galio es mucho más caro que el silicio, así  que Semprius intenta compensar este gasto de distintas maneras.

Una de ellas es reduciendo el tamaño sus células fotovoltaicas -los elementos individuales que absorben luz en un panel solar- a 600 micrómetros de alto, 600 de ancho y 10 de espesor. Su proceso de fabricación deriva de las investigaciones del cofundador de la empresa, John Rogers, profesor de química e ingeniería en la Universidad de Illinois (EE.UU.), que descubrió una forma de cultivar las pequeñas células sobre una oblea de arseniuro de galio, despegarlas rápidamente y seguir usando la oblea para fabricar más. Una vez instaladas, Semprius maximiza la producción eléctrica de las células colocándolas bajo unas lentes de cristal que concentran la luz unas 1.100 veces.

La idea de concentrar la luz del sol sobre los paneles solares no es nueva, pero con las células de silicio, que son más grandes, normalmente hace falta un sistema de refrigeración para dispersar el calor que este proceso genera. Las pequeñas células de Semprius producen tan poco calor que no necesitan refrigeración, lo que reduce aún más el coste. Scott Burroughs, vicepresidente de tecnología en Semprius, afirma que las compañías eléctricas que usen su sistema podrían generar electricidad a unos ocho centavos de dólar por kilovatio hora (unos 6 céntimos de euro) dentro de pocos años. Eso es menos que precio medio de la electricidad en Estados Unidos, que era de unos 10 centavos de dólar por kilovatio hora (unos 7,5 céntimos de euro) en 2011, según la Agencia de Información de la Energía.

No obstante, las ventajas del sistema de Semprius se ven atenuadas por las limitaciones que tiene usar lentes para concentrar la luz: el sistema funciona mejor cuando las células reciben la luz directa del sol en días despejados, y la producción de energía cae significativamente en cualquier otra circunstancia. Aún así, podría servir para proyectos a gran escala en lugares como el suroeste de Estados Unidos.

Para empezar, Semprius tiene que producir sus paneles a gran escala. La compañía, que ha recaudado unos 44 millones de dólares (unos 33 millones de euros) de empresas de capital riesgo y de Siemens (que construye plantas solares), planea abrir este año una pequeña fábrica en Carolina del Norte capaz de producir una cantidad anual de paneles solares suficiente para generar seis megavatios de electricidad. La empresa espera ampliar esa cantidad a 30 megavatios para finales de 2013, pero para lograrlo debe recaudar una cantidad de fondos sin especificar en un ambiente poco favorable a las start-ups energéticas con grandes necesidades de capital.

Todo esto se suma a la necesidad de que Semprius reduzca sus costes de fabricación lo suficientemente rápido como para poder competir con los paneles solares convencionales de silicio, cuyos precios han caído a la mitad solo en 2011.

^{Este artículo pertenece a la serie 'TR10: Tecnologías Emergentes 2012', que reúne las 10 tecnologías emergentes más importantes y con mayor potencial.}