<\/strong>Mientras que las c\u00e9lulas solares convencionales est\u00e1n hechas de silicio, las c\u00e9lulas ultrafinas y ultraligeras que alimentan la tolva solar est\u00e1n compuestas de perovskita. Se trata de un mineral de \u00f3xido de calcio y titanio que se utiliza en LED, aplicaciones de bater\u00edas de iones de litio, fotodetectores y l\u00e1seres.<\/p>\n\n\n\n
En los \u00faltimos a\u00f1os, las c\u00e9lulas solares basadas en perovskita tambi\u00e9n han ganado mucha atenci\u00f3n debido a su potencial para una fabricaci\u00f3n de alta eficiencia y bajo costo. Un estudio de 2016 sugiere que, mientras que las c\u00e9lulas de silicio cuestan 75 centavos para producir un vatio de energ\u00eda en condiciones ideales de luz solar, las c\u00e9lulas de perovskita pueden lograr la misma producci\u00f3n por solo entre 10 y 20 centavos.<\/p>\n\n\n\n
Seg\u00fan los investigadores, estas c\u00e9lulas tambi\u00e9n ofrecen numerosas ventajas sobre las c\u00e9lulas solares de silicio convencionales en el contexto de la alimentaci\u00f3n de drones aut\u00f3nomos. Por ejemplo, las c\u00e9lulas solares de perovskita se pueden fabricar en capas ultrafinas, lo que las hace excepcionalmente ligeras sin sacrificar la producci\u00f3n de energ\u00eda. De hecho, las c\u00e9lulas solares del Solar Hopper son 20 veces m\u00e1s delgadas que un cabello humano.<\/p>\n\n\n\n
En comparaci\u00f3n con las c\u00e9lulas de silicio, tambi\u00e9n ofrecen una alta relaci\u00f3n potencia-peso, lo que las hace ideales para aplicaciones en las que el peso es primordial, como los veh\u00edculos a\u00e9reos. Adem\u00e1s, pueden funcionar bien incluso en condiciones de poca luz y, por lo tanto, son adecuados para drones que operan en entornos de iluminaci\u00f3n variable, como \u00e1reas nubladas o parcialmente sombreadas. Adem\u00e1s, pueden fabricarse sobre sustratos flexibles, lo que los hace livianos y maleables para superficies complejas.<\/p>\n\n\n\n
“Al aprovechar estas ventajas, las c\u00e9lulas solares de perovskita ofrecen una soluci\u00f3n convincente para alimentar veh\u00edculos a\u00e9reos aut\u00f3nomos, permitiendo tiempos de vuelo m\u00e1s largos, mayor alcance operativo y capacidades de misi\u00f3n mejoradas”, dijo Putz.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, \u201clas c\u00e9lulas solares ultrafinas no son exclusivas de los drones cuadric\u00f3pteros. Varios veh\u00edculos a\u00e9reos, incluidos aviones, dirigibles e incluso dispositivos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles como relojes inteligentes, biosensores o tel\u00e9fonos inteligentes, tambi\u00e9n pueden aprovechar esta tecnolog\u00eda para mejorar el rendimiento\u201d, a\u00f1adi\u00f3.<\/p>\n\n\n\n
Las pruebas de vuelo del Solar Hopper<\/strong><\/p>\n\n\n\n Solar Hopper es un dron cuadric\u00f3ptero de potencia h\u00edbrida con una apariencia distintiva, equipado con un marco circular con 24 c\u00e9lulas solares de perovskita interconectadas. Todo el m\u00f3dulo solar es 25 veces m\u00e1s ligero que el dron y el peso de las c\u00e9lulas de perovskita es s\u00f3lo el 0,25% del peso total del avi\u00f3n. Por lo tanto, agregar el marco circular a un dron no afecta el rendimiento ni la estabilidad durante el vuelo.<\/p>\n\n\n\n Los investigadores realizaron m\u00faltiples pruebas de vuelo del Solar Hopper durante las cuales el dron se recarg\u00f3 utilizando el m\u00f3dulo solar a bordo. Descubrieron que Solar Hopper pod\u00eda volar durante m\u00e1s de dos minutos y luego recargarse completamente en aproximadamente 1,5 horas en el estado de ahorro de energ\u00eda, con la comunicaci\u00f3n apagada. Mientras que en estado listo para volar, con todos los canales de comunicaci\u00f3n activados, el dron tard\u00f3 3,5 horas en recargarse.<\/p>\n\n\n\n \u201cEn nuestro estudio, hemos demostrado seis ciclos de vuelo-recarga-vuelo sin ning\u00fan indicio de degradaci\u00f3n del rendimiento. Vale la pena se\u00f1alar que no hemos optimizado la eficiencia del dron. Nuestro objetivo era demostrar c\u00f3mo un producto disponible en el mercado se puede convertir en un dron energ\u00e9ticamente aut\u00f3nomo simplemente integrando nuestras c\u00e9lulas solares\u201d, dijo Putz a ZME Science.<\/p>\n\n\n\n Para comparar el cambio en el tiempo de vuelo, los investigadores tambi\u00e9n volaron la tolva solar sin el m\u00f3dulo solar. Observaron que cuando se llevan c\u00e9lulas solares a bordo, el tiempo de vuelo del avi\u00f3n aumenta casi un 6%.<\/p>\n\n\n\n Este es solo el comienzo Adem\u00e1s, esta tecnolog\u00eda tiene el potencial de reemplazar o aumentar varias fuentes de energ\u00eda existentes en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, en emergencias como desastres naturales, las c\u00e9lulas solares ultrafinas integradas en refugios de emergencia, equipos de comunicaci\u00f3n o dispositivos m\u00e9dicos podr\u00edan proporcionar una fuente confiable de electricidad cuando las fuentes de energ\u00eda tradicionales no est\u00e1n disponibles o est\u00e1n interrumpidas. Sin embargo, los m\u00f3dulos de c\u00e9lulas solares de perovskita como el utilizado por los investigadores todav\u00eda tienen muchas limitaciones y no est\u00e1n listos para un uso a gran escala.<\/p>\n\n\n\n Por ejemplo, el dise\u00f1o actual del m\u00f3dulo solar s\u00f3lo puede alimentar drones de peque\u00f1a escala y no puede utilizarse para veh\u00edculos a\u00e9reos grandes. El proceso de recarga de la celda requiere mucho tiempo.<\/p>\n\n\n\n Putz y sus colegas tienen la esperanza de que, con m\u00e1s investigaciones, puedan mejorar la escalabilidad, el rendimiento y la estabilidad de su m\u00f3dulo solar, y hacerlo factible para su uso en drones a gran escala y otras aplicaciones. Por otra parte, investigadores de la Universidad Queen Mary de Londres desarrollaron su propio cuadric\u00f3ptero impulsado por energ\u00eda solar, un avi\u00f3n de 70 gramos que puede volar durante un tiempo promedio de 3,5 minutos y recargarse en aproximadamente 68 minutos.<\/p>\n\n\n\n “Los esfuerzos continuos de investigaci\u00f3n se centrar\u00e1n en mejorar a\u00fan m\u00e1s la estabilidad ambiental y la eficiencia de las c\u00e9lulas solares de perovskita ultrafinas, garantizando su confiabilidad para su uso a largo plazo en diversas aplicaciones”, dijo Putz a ZME Science.<\/p>\n\n\n\n El estudio se publica en la revista Nature Energy<\/a>.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/image-12-1024x683.png\")
<\/strong>Los resultados de las pruebas de vuelo del Solar Hopper muestran que podemos volar drones utilizando la luz solar. Tambi\u00e9n sugiere que las c\u00e9lulas solares de perovskita ultraligeras pueden abrir nuevos caminos para integrar las c\u00e9lulas solares en nuevos dise\u00f1os de drones, ampliar sus tiempos de vuelo, aumentar la capacidad de carga \u00fatil y mejorar el rendimiento general de los veh\u00edculos a\u00e9reos energ\u00e9ticamente aut\u00f3nomos.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2024\/05\/image-13-1024x683.png\")