La compañía espera poder desarrollar recubrimientos y películas asequibles y transparentes que puedan cosechar la energía de la luz cuando se coloquen en ventanas, pantallas de lectores de libros electrónicos o tabletas. Las ventanas electrocrómicas, que cambian de claras a oscuras cuando el sol es más brillante, podrían ser una de las aplicaciones de la tecnología.
La novedad reside en el modo en que los componentes fotovoltaicos de la empresa capturan la luz: recogen las longitudes de onda en la porción ultravioleta e infrarroja del espectro pero dejan pasar la luz visible. Las células solares tradicionales, en contraste, recogen la luz en las regiones ultravioleta y visible y por tanto no pueden ser completamente transparentes.
"Definitivamente es un enfoque interesante si el coste de tales células puede ser lo suficientemente bajo y la estabilidad de los materiales es suficiente", señala Zhenan Bao, profesora de ingeniería química en la Universidad de Stanford (EE.UU.), que no está afiliada con la start-up. Añade que mediante la captura de luz infrarroja y ultravioleta, la tecnología filtra aquellas partes del espectro que las personas normalmente intentan evitar utilizando ventanas.
Miles Barr, presidente y director de tecnología de Ubiquitous Energy, señala que las células solares transparentes están hechas de varias capas orgánicas, depositadas una a una en la parte superior de un vidrio o película. Este proceso podría ser fácilmente integrado en sistemas de deposición de película delgada actualmente existentes en los procesos industriales. Muchas ventanas mode as, por ejemplo, poseen algún tipo de recubrimiento para el control o aislamiento solar; Barr prevé que las células solares de su compañía se fabricarán y añadirán de manera similar. Ubiquitous Energy, surgida del laboratorio de Vladimir Bulović, profesor de ingeniería eléctrica en el MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts, EE.UU.), aún no ha anunciado planes sobre productos o precios.
Un artículo publicado en Applied Physics Letters en 2011 describía el enfoque espectralmente selectivo de la empresa: una serie de prototipos hechos de materiales orgánicos produjeron eficiencias de algo menos del 2 por ciento y una transparencia visible de alrededor del 70 por ciento. (Las ventanas de edificios por lo general requieren transparencias del 55 a 90 por ciento, mientras que las pantallas electrónicas móviles requieren entre un 80 y un 90 por ciento). Barr afirma que su equipo está intentando aumentar la eficiencia y la transparencia.
Mientras que la compañía aún se encuentra en fase de investigación y desarrollo, está explorando diversos materiales y diseños de productos. "Estamos creando un catálogo de estructuras e ingredientes de dispositivos para dispositivos de alta eficiencia que puedan proporcionar más energía a dispositivos de mayor consumo o compensar energía en edificios", señala Miles. "Una vez que llegas al 10 por ciento de eficiencia, tienes la posibilidad de crear una gran cantidad de aplicaciones". La compañía espera lograr eficiencias mayores al 10 por ciento gracias al uso de una "transparencia altamente visible".
Existen otros tipos de células solares semitransparentes, pero muchas de ellas todavía capturan algo de luz en el rango visible y por tanto no tienen el potencial de transparencia de un enfoque que ignore la luz visible. Estos materiales logran la semitransparencia cuando se depositan de forma dispersa sobre una superficie o cuando los dispositivos fotovoltaicos se hacen más delgados para permitir que más luz visible pase a través de ellos.
"La tecnología fotovoltaica actual utiliza ampliamente el rango ultravioleta visible, pero no ocurre lo mismo con el infrarrojo", asegura Shenqiang Ren, profesor de química en la Universidad de Kansas (EE.UU.), que no está vinculado a la compañía. "Bajo la radiación solar, existe alrededor de un 45 por ciento de energía radiante procedente de luz infrarroja".
Al mismo tiempo que Ubiquitous Energy intenta mejorar la eficiencia de sus células solares, explica Barr, también está examinando dos formas estándar de capturar más luz. La primera consiste en la optimización del diseño de sus materiales semiconductores. Sus materiales actuales incluyen tintes moleculares con picos de absorción selectiva en las zonas ultravioleta y del infrarrojo cercano del espectro; Barr señala que la compañía está desarrollando materiales capaces también de recoger energía a un nivel más profundo en el infrarrojo. La segunda implica el uso de ingeniería a nanoescala y el ajuste de interferencias ópticas dentro del dispositivo para mejorar la absorción de luz, unos métodos que hasta ahora se han usado para mejorar la eficiencia de las células solares no transparentes. "Se pueden hacer muchas cosas para aumentar el rendimiento", concluye.