Los nuevos convertidores de potencia láser transmiten la potencia a mayor distancia y mejor

En una investigación conjunta, científicos de la Universidad de Ottawa, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) desarrollaron convertidores fotónicos de potencia que convierten la luz láser de 1446 nanómetros en energía eléctrica con una eficiencia sin precedentes del 53,6 % y un voltaje de salida superior a 2 voltios.

Estos avances allanan el camino para la transmisión de energía a larga distancia mediante fibra óptica, por ejemplo, en telecomunicaciones, así como en aplicaciones espaciales. Los resultados se han publicado recientemente en acceso abierto en Cell Reports Physical Science.

Investigadores de la Universidad de Ottawa, del Consejo Nacional de Investigación de Canadá y del Fraunhofer ISE de Alemania lograron diseñar y fabricar dispositivos fotovoltaicos de múltiples uniones basados en fosfuro de arseniuro de indio y galio (InGaAsP) que superan el 50 por ciento de eficiencia bajo luz láser de 1.446 micrómetros.

Fibras ópticas

Las fibras ópticas pueden utilizarse para transmitir energía mediante una célula fotovoltaica que convierte la luz en electricidad. “En los sistemas tradicionales de energía por fibra, para aplicaciones de mayor alcance, la mayor parte de la luz láser se pierde en la fibra”, explica la profesora Karin Hinzer, de la Universidad de Ottawa, quien lidera las actividades canadienses de este proyecto. «Con nuestros nuevos dispositivos, la distancia puede ser mucho mayor».

“Eso hace que esta tecnología sea interesante para aplicaciones en telecomunicaciones donde la transmisión de energía láser es esencial tanto para la entrega de energía como de datos”, dice Henning Helmers, jefe del departamento III-V de Tecnología Fotovoltaica y de Concentración en Fraunhofer ISE y líder de las actividades alemanas en este proyecto binacional de I+D.

Los dispositivos fueron diseñados conjuntamente por los socios del proyecto. El equipo de Fraunhofer ISE desarrolló y fabricó los dispositivos InGaAsP. Científicos del NRC participaron en el modelado de los convertidores y los investigadores de la Universidad de Ottawa trabajaron en el modelado y midieron su rendimiento.