Un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, está desarrollando una solución basada en micropaneles solares, basándose en los TMD, un acrónimode los dicalcogenuros, unos metales de transición a modo de materiales semiconductores, que se pueden producir en nanoestructuras bidimensionales con un espesor a escala atómica, y que contarían con unas propiedades eléctricas, ópticas y mecánicas únicas.

Lo especial de esta investigación es que los TMD podrían cargar la batería de un coche eléctrico de una manera significativa. Según Nassiri Nazif, coautora del estudio, «se puede imaginar un dron cubierto con un panel solar 15 veces menos grueso que una hoja de papel, capaz de autoalimentarse durante el vuelo, y que ya no necesita parar para recargar una batería descargada: esto es lo que prometen los TMD”.

Por su parte, Krishna Saraswat, también integrante del equipo de investigación, ha explicado que “los paneles fotovoltaicos actuales están hechos en un 95 % de silicio, un material fundamental para la fotovoltaica pero lejos de ser perfecto. Los TMD son más ligeros, son flexibles y, lo que es más importante, también son más ecológicos. Son productos con un menor impacto ambiental, y este es un aspecto fundamental cuando se trata de movilidad verde”.

En la actualidad los TMD prometen aspectos y rendimientos muy importantes, ya que poseen una capacidad para convertir la energía solar en electricidad de alrededor del 2 %; mientras que los paneles solares más avanzados, solo pueden alcanzar el 30 %.

Así las cosas, los investigadores de la Universidad de Stanford han indicado que pueden hacer que sus nuevos TMD alcancen el 5,1 % pronto, con lo que se podrán impulsar posteriormente los valores de eficiencia.

Krishna Saraswat ha explicado en este sentido que «creemos que podemos aumentar este ratio en otras 10 veces optimizando los prototipos. Tenemos que llenar el vacío con paneles fotovoltaicos de silicio, pero podemos hacerlo alcanzando rendimientos de conversión del 27% pasando de los 4,4 vatios actuales al gramo a 46 vatios por gramo”.

Con todo, las grandes ventajas de los TMD se ven contrarrestadas por algunas desventajas, principalmente relacionadas con las complejidades de la ingeniería de la producción en masa, ya que el proceso de transferir una capa ultrafina de TMD a un material flexible y de soporte, a menudo daña la capa TMD, de forma que cuando están completamente ensambladas, las células TMD tienen menos de seis micras de espesor, aproximadamente la de una bolsa de basura ligera de oficina.

De esta manera, se necesitarían 15 capas para alcanzar el grosor de un solo pedazo de papel. Pero si la delgadez, el peso ligero y la flexibilidad, son objetivos deseables en sí mismos, los TMD también presentan otras ventajas de ingeniería, como que son estables y fiables a largo plazo, y a diferencia de otros materiales, no contienen productos químicos tóxicos, al tiempo que son biocompatibles, por lo que podrían usarse en aplicaciones portátiles que requieren contacto directo con la piel o el tejido humano.