Más eficiente, menos sostenible
Desde que Bell Labs presentó el primer panel solar fotovoltaico práctico en la década de 1950, el desarrollo tecnológico se ha centrado en reducir costos y aumentar la eficiencia de las células solares. Según estos estándares, los investigadores han progresado mucho. La eficiencia de los paneles solares aumentó de menos del 5% en la década de 1950 a más del 20% en la actualidad, mientras que los costos disminuyeron de 30 dólares por vatio pico en 1980 a menos de 0.2 dólares por vatio pico en 2020. Se considera de suma importancia reducir los costos, a los que las mayores eficiencias contribuyen, ya que permiten que los paneles solares fotovoltaicos compitan en el mercado con la electricidad generada por combustibles fósiles.
Sin embargo, en términos de sostenibilidad, se ha progresado muy poco. Para empezar, desde la década de 1950, los paneles solares han sido inadecuados para el reciclaje, lo que resulta en un flujo de residuos que termina en vertederos. Este flujo de residuos aumentará significativamente en los próximos años. Los paneles solares se desechan solo después de al menos 25 a 30 años, y la mayoría se han instalado solo en años recientes. Para 2050, los investigadores esperan que casi 80 millones de toneladas de paneles solares lleguen al final de su vida útil.123 Esto representa un desperdicio significativo de recursos y un peligro para el medio ambiente: los paneles solares fotovoltaicos desechados contienen elementos tóxicos y representan un riesgo de incendio.
La necesidad de tecnología intensiva en capital y largas líneas de suministro impide la producción local de paneles solares por parte de sociedades menos acomodadas o comunidades de bricolaje.
La fabricación de paneles solares fotovoltaicos es igualmente problemática. Produce residuos tóxicos y requiere una cadena de suministro global, que incluye fábricas intensivas en capital, maquinaria compleja, materiales extraídos y un suministro constante de combustibles fósiles. En los análisis del ciclo de vida de los paneles solares, los científicos calculan cuánta energía y materiales se necesitan para construir un panel solar. Sin embargo, ignoran la enorme cantidad de energía y materiales necesarios para establecer y mantener la cadena de suministro de paneles solares fotovoltaicos.4567891011 En consecuencia, estos estudios no revelan el costo real de los paneles solares en términos de dependencia de combustibles fósiles, emisiones y otros tipos de contaminación ambiental. Además, la necesidad de tecnología intensiva en capital y largas líneas de suministro impide la producción local de paneles solares por parte de sociedades menos acomodadas o comunidades de bricolaje.
Encontrar inspiración en el pasado
¿Son los paneles solares fotovoltaicos inherentemente insostenibles, no reciclables y dependientes de procesos de fabricación de alta tecnología e intensivos en capital? ¿O es posible construirlos con materiales y métodos de producción locales, reciclables y menos intensivos en energía? En otras palabras, ¿podemos construir paneles solares de baja tecnología? Y, de ser así, ¿qué significaría eso en términos de costos y eficiencia?
Antes de intentar responder a esta pregunta, es importante tener en cuenta que la mejor alternativa de baja tecnología para un panel solar de alta tecnología a menudo no es un panel solar de baja tecnología, sino el uso directo de la energía solar. Es decir, aprovechar la energía solar sin convertirla primero en electricidad. Por ejemplo, un tendedero y un calentador solar de agua térmica son mucho más eficientes, sostenibles y económicos que una secadora eléctrica y un calentador de agua alimentado por paneles solares fotovoltaicos. El uso directo de la energía solar puede realizarse con materiales locales, tecnologías de fabricación relativamente simples y líneas de suministro cortas.
Sin embargo, en este artículo, abordo la pregunta de manera literal: ¿podemos construir dispositivos fotovoltaicos de baja tecnología, que conviertan la luz solar en electricidad? En un artículo anterior, hemos visto que la historia ofrece inspiración para construir aerogeneradores más sostenibles. ¿Puede la historia también inspirarnos para fabricar células solares más sostenibles?
La prehistoria de las células solares
El panel solar fotovoltaico de Bell Labs, presentado en 1954, no surgió de la nada. La célula solar de silicio tenía sus raíces en dispositivos menos complejos que podían producir electricidad tanto a partir de la luz como del calor.
En 1821, Thomas Seebeck descubrió que una corriente eléctrica fluiría en un circuito hecho de dos metales diferentes, con las uniones a diferentes temperaturas. Este “efecto termoeléctrico” formó la base del “generador termoeléctrico”, que convierte el calor (por ejemplo, de una estufa de leña) directamente en electricidad. En 1839, Antoine Becquerel descubrió que la luz también se puede convertir en electricidad, y durante la década de 1870, varios científicos demostraron este efecto en sólidos, especialmente en el selenio. Este “efecto fotoeléctrico” formó la base del “generador fotoeléctrico”, que ahora llamamos generador “fotovoltaico” o célula solar fotovoltaica. En 1883, Charles Fritts construyó el primer módulo fotovoltaico jamás hecho, utilizando selenio sobre una delgada capa de oro.121314
A lo largo de este período, y hasta la década de 1950, los usos prácticos de los dispositivos termoeléctricos y fotoeléctricos eran limitados. Los inventores construyeron muchos generadores termoeléctricos experimentales, generalmente alimentados por una llama de gas, pero su eficiencia no superaba el 1%. Del mismo modo, el panel solar de Charles Fritts, y las células solares de selenio hechas posteriormente, obtenían solo un 1-2% de eficiencia en la conversión de la luz solar en electricidad. En resumen, el período anterior a la década de 1950 no parece ofrecer mucha inspiración para construir paneles solares fotovoltaicos más sostenibles.
Un pionero olvidado de la energía solar
Sin embargo, la prehistoria del panel solar puede estar incompleta. En 2019, recibí un correo electrónico de un lector de Low-tech Magazine, Philip Pesavento:
“He estado estudiando a un pionero temprano en la tecnología de células solares desde la era anterior a la Primera Guerra Mundial desde principios de la década de 1990. Me estoy haciendo demasiado mayor para seguir haciendo algo con esto, y aunque ha habido uno o dos artículos académicos sobre el Sr. Cove, han pasado por alto completamente lo que logró. Adjunto un PDF de una presentación de PowerPoint que preparé en 2015 y nunca presenté a nadie. Si estás interesado en escribir un artículo tú mismo, podría enviarte un pendrive con todo el material de fondo que he recopilado”.
Si el relato histórico y las hipótesis de Philip Pesavento son correctos, George Cove se propuso construir un generador termoeléctrico pero accidentalmente hizo un generador fotovoltaico: una célula solar fotovoltaica. Aunque esto sucedió a principios de 1900, Cove obtuvo una producción de energía y una eficiencia comparables a las de los científicos de Bell Labs en 1954. Su diseño también mostró un rendimiento mucho mayor que las células solares de selenio construidas entre la década de 1880 y la década de 1940.15 Philip Pesavento:
“Sería bastante emocionante demostrar que las células solares de alta eficiencia fueron inventadas 40 años antes del desarrollo de las células de silicio. Más importante aún, si resulta que hubo una célula y panel fotovoltaico solar antes de la Primera Guerra Mundial, también podría tener algunas ventajas en cuanto a la economía de los materiales crudos, la baja energía incorporada para convertir los minerales en materiales metálicos, la eficiencia de las células fotovoltaicas finales y la facilidad de fabricación”.
En otras palabras, si el relato histórico y las hipótesis de Philip Pesavento son correctos, puede ser posible construir paneles solares de baja tecnología.
El generador eléctrico solar de George Cove
George Cove presentó su primer “generador eléctrico solar” en 1905 en el Edificio Metropole en Halifax, Nueva Escocia, Canadá. Aparte de una imagen, no hay datos sobre este panel. 16 Sin embargo, su producción de energía y eficiencia fueron lo suficientemente notables como para que inversionistas estadounidenses enviaran a un experto a Halifax. Basándose en el examen de la máquina realizado por este experto, lo llevaron a Cove a EE. UU. (Sommerville, Mass.) para continuar el desarrollo de su dispositivo.
Cove presentó su segundo generador eléctrico solar allí en 1909. Este panel de 1.5m2 podía producir 45 vatios de potencia y tenía una eficiencia del 2.75% en la conversión de energía solar en electricidad. Para mediados de 1909, Cove se había mudado a la ciudad de Nueva York, donde presentó su tercer prototipo, un conjunto solar compuesto por cuatro paneles solares de 60 vatios pico cada uno, que cargaban un total de cinco baterías de plomo-ácido. La superficie total era de 4.5 m2, la potencia máxima era de 240 vatios, y la eficiencia aumentó al 5% - similar al primer panel solar presentado por Bell Labs.17
Aunque George Cove está ausente en la mayoría de los relatos históricos sobre la energía solar, su generador eléctrico solar impresionó a algunos medios de tecnología popular de la época. Por ejemplo, en 1909, la revista Technical World Magazine escribió que “tal máquina es tan económica e indestructible como una cocina a leña. Incluso en su estado actual, algo rudimentario y experimental, con dos días de sol, almacenará suficiente energía eléctrica para iluminar una casa ordinaria durante una semana. El inventor lo ha demostrado ahora durante meses en su establecimiento”.18
Enchufes incrustados en asfalto
¿Cómo logró George Cove construir un panel solar que estaba 40 años adelantado a su tiempo? Según Philip Pesavento, quien tiene experiencia en ingeniería de semiconductores, Cove pretendía construir un generador termoeléctrico (TEG) mejorado. Expuso su generador al calor de una estufa de leña y a la energía solar directa; Edward Weston había creado el primer generador termoeléctrico solar experimental (o STEG) en 1888. Las intenciones de Cove también son claras en cómo describió su dispositivo:
“El marco contiene varios paneles de vidrio violeta, detrás de los cuales se colocan, a través de un compuesto de asfalto, muchos pequeños enchufes metálicos. Uno de los extremos de los enchufes siempre está expuesto a la luz solar, mientras que el otro extremo está fresco y protegido”.
Crear la mayor diferencia de temperatura posible es clave para la producción de energía termoeléctrica, por lo que el diseño de Cove tiene sentido. El problema es que cuando midió la producción de energía de su generador, no respondió al calor como se suponía que debía hacerlo un generador termoeléctrico. Inicialmente, Cove observa que su invención utiliza tanto el calor como la luz para producir electricidad cuando está expuesta a la energía solar:
“La parte principal de mi invención es la composición peculiar de los enchufes metálicos que son afectados por el sol de tal manera que la corriente se genera no solo por los rayos de calor sino también por los rayos violeta”.
Sin embargo, después de experimentos adicionales tanto con la estufa de leña como con la energía solar, Cove declara:
“Cuando la máquina está expuesta a varias fuentes de calor artificial, no produce electricidad en absoluto. Aparte de los rayos de calor del sol (infrarrojos de onda corta), quizás los rayos violeta o ultravioleta estén activos para generar la corriente eléctrica”.
La celda primaria del panel solar fotovoltaico de Cove era un enchufe o varilla metálica de tres pulgadas de largo, una aleación de varios metales comunes. El panel de 1.5 m2 tenía 976 varillas, mientras que el conjunto de 4.5 m2 tenía 4 x 1804 enchufes. Sin embargo, mantener las varillas frescas por un lado y calientes por otro, separadas por una capa de asfalto, no importaba. Lo que importaba es que Cove había construido sin saberlo un contacto metal-semiconductor.
La banda de energía del semiconductor
George Cove no entendía cómo funcionaba su generador solar, y nadie más lo hacía en ese momento. Fue solo con el trabajo de Einstein sobre el efecto fotoeléctrico (en 1905) y trabajos posteriores en mecánica cuántica (década de 1930 en adelante) que se dio cuenta del concepto de una banda de energía del semiconductor. Los electrones orbitan el núcleo de un átomo en diferentes “estados”, que forman regiones que se llaman “bandas”. Estas bandas mantienen firmemente en su lugar a sus electrones. Entre estas bandas hay “brechas de energía” -estados en los que no puede haber electrones.
George Cove no entendía cómo funcionaba su generador solar, y nadie más lo hacía en ese momento.
Los conductores no tienen brechas de energía, por lo que los electrones fluyen a través de ellos. Por ejemplo, un alambre de cobre conduce electricidad. En los aislantes (como madera, vidrio, plásticos o cerámicos), hay una brecha de energía muy amplia, que bloquea el flujo de electricidad. Finalmente, en los semiconductores, hay una brecha de energía relativamente estrecha. Eso les permite actuar como aislantes o conductores. Los semiconductores pueden convertirse en conductores cuando absorben un “fotón” (una partícula elemental de luz) con un potencial energético igual o mayor que la brecha de energía del material semiconductor.19
La comprensión de los semiconductores llevó al nacimiento de la célula solar fotovoltaica moderna en la década de 1950. También mejoró el rendimiento de los generadores termoeléctricos, aunque por razones diferentes. Los generadores termoeléctricos no aprovechan la banda de energía del semiconductor. Sin embargo, los semiconductores tienen voltajes térmicos más altos y conductividades térmicas más bajas que los metales y aleaciones de metales sin banda de energía, lo que hace que los generadores termoeléctricos sean más eficientes.
La Unión Schottky
Para que exista un efecto fotovoltaico, debe haber alguna heterogeneidad en el sistema. En la década de 1950, los científicos de Bell Labs lograron esto con la llamada unión p-n, que forma un límite entre un semiconductor cargado positivamente y uno cargado negativamente. Los semiconductores de tipo p tienen vacantes de electrones llamadas “huecos” (que atraen electrones), mientras que los semiconductores de tipo n tienen electrones adicionales. En la unión entre ambos hay un potencial eléctrico.
Sin embargo, también es posible crear una célula fotovoltaica a partir de una llamada unión Schottky, que conecta un semiconductor con un metal. En este caso, el metal funciona como el semiconductor de tipo n. Philip Pesavento:
“Mi hipótesis es que George Cove tropezó con una célula fotovoltaica de contacto Schottky, décadas antes de que fuera descrita por Walter Schottky. Existe la posibilidad de que estos dispositivos presenten tanto respuestas fotovoltaicas (predominantemente) como termoeléctricas. El enchufe era una aleación de zinc y antimonio, que ahora sabemos que es un semiconductor. Estaba tapado alternativamente con germanio plateado (una aleación de níquel, cobre y zinc) y cobre en los extremos opuestos. Esto formaba un contacto óhmico y un contacto Schottky, respectivamente. Este es un dispositivo fotovoltaico.”
Descubrimiento accidental
Según Philip Pesavento, George Cove probablemente comenzó con “germanio plateado” como el material negativo en ambos extremos de los enchufes, y una aleación de antimonio y zinc (ZnSb) como el material positivo. Estos eran los mejores materiales termoeléctricos disponibles en ese momento:
“Probablemente se quedó sin germanio plateado y sustituyó el cobre para terminar de fabricar un montón de enchufes, ya que la diferencia en el voltaje termoeléctrico entre el uso de cobre y germanio plateado era pequeña. Luego, durante las pruebas, Cove observó que estos enchufes (con un tapón de germanio plateado en un extremo y un tapón de cobre en el otro extremo) proporcionaban un voltaje mucho mayor: cientos de mV en comparación con los habituales diez de mV para un generador termoeléctrico”.
¿Qué pasó? Al usar cobre, Cove había construido sin saberlo una unión Schottky. Eso convirtió su generador termoeléctrico en un “generador termofotovoltaico”. Un dispositivo así funciona igual que una célula solar fotovoltaica pero en una longitud de onda diferente. El espectro solar cubre un rango de aproximadamente 0.5 a 2.9 electronvoltios (eV), desde infrarrojo hasta ultravioleta. Un semiconductor con una banda de energía entre 1 y 1.7 eV convierte eficientemente la luz visible en electricidad (un generador fotovoltaico) – mientras que un semiconductor con una banda de energía entre 0.4 y 0.7 eV convierte eficientemente la energía solar de infrarrojo de onda corta en electricidad (un generador termofotovoltaico).
Ahora sabemos que ZnSb, el material negativo en los enchufes de Cove, es un semiconductor con una banda de energía de 0.5 eV. Eso explica en gran medida por qué el inventor observó inicialmente que su generador solar convertía tanto el calor como la luz en electricidad. Un generador termofotovoltaico coincide no solo con la cola infrarroja del espectro solar, sino también con el espectro directo de una llama ardiente o una superficie emitente al rojo vivo que se calienta quemando madera o gas natural. También convierte la parte inferior del espectro visible en electricidad, aunque de manera muy ineficiente.
Según Philip Pesavento, Cove luego logró refinar la composición de la aleación cerca de Zn4Sb3, una aleación de zinc-antimonio con proporciones de 4 partes de zinc por 6 partes de antimonio. Eso, ahora sabemos, también es un semiconductor. Sin embargo, tiene una banda de energía de 1.2 eV, muy cercana a la banda de energía del silicio (1.1 eV). En consecuencia, convirtió su generador termofotovoltaico en un generador fotovoltaico:
“En su entusiasmo, Cove probablemente fabricó un mayor número de enchufes y de alguna manera obtuvo las proporciones “incorrectas” en un lote. Luego, midió un voltaje aún mayor. Finalmente, realizó un estudio cuidadoso de las aleaciones de zinc-antimonio y descubrió que el rango de aleación de zinc del 40 al 42% daba el voltaje más alto (en comparación con el 35% de zinc en ZnSb). Al haber descubierto -accidentalmente- Zn4Sb3, la banda de energía más alta de este semiconductor significaba que ya no funcionaba cuando estaba expuesto al calor de una estufa de leña. Sin embargo, funcionaba aún mejor cuando estaba expuesto a la energía solar, porque ahora convertía de manera mucho más eficiente una mayor parte del espectro visible de la luz solar en electricidad.”
Usando filtros de vidrio coloreado, George Cove determinó que la mayor parte de la respuesta provenía del extremo violeta del espectro y solo un poco de los llamados rayos infrarrojos. Sus enchufes fotovoltaicos anteriores habían respondido igualmente bien a los rayos infrarrojos y a los rayos violeta, mientras que los generadores termoeléctricos antiguos (germanio plateado en ambos lados) no respondían en absoluto a los rayos violeta.
¿Traer de vuelta la célula solar Schottky?
Las células solares de unión Schottky han recibido solo una pequeña cantidad de atención de investigadores y corporaciones; pocos diseños de células solares utilizan metales en la región activa, excepto para los contactos. Sin embargo, Philip Pesavento cree que valdría la pena intentar fabricar algunas células solares Schottky según el diseño de Cove:
“Si se pudiera demostrar que Zn4Sb3 (bandgap 1.2 eV) puede usarse en una célula fotovoltaica, existe una buena probabilidad de que dicho diseño de célula solar sea sostenible. Sería un buen candidato para un rápido ROI y tendría una vida útil aceptablemente larga con un excedente de energía durante varias décadas. Es asombroso que parece que todos hayan pasado por alto este material y su aplicación en células fotovoltaicas y que no se haya hecho ningún desarrollo, incluso después de que los investigadores lo reconocieran brevemente como una opción posible a principios y mediados de la década de 1980. Se encuentra en la categoría de un descubrimiento prematuro que debería significar que podría desarrollarse muy rápidamente en esta época.”
Además de la energía solar fotovoltaica, Philip Pesavento ve potencial en la termofotovoltaica para una estufa de leña, térmica solar o aplicaciones tándem de doble unión, utilizando ZnSb en lugar de Zn4Sb3. Además, si las células solares tipo enchufe resultan ser efectivas, cree que permitirían construir colectores solares de línea concentradora, como los reflectores parabólicos o los concentradores CPC no imaginarios, a costos considerablemente reducidos.
Fabricación de baja tecnología
La principal ventaja del diseño de Cove sería su método de fabricación de baja tecnología. En la década de 1970 y 1980, los científicos investigaron Zn4Sb3 para su uso en fotovoltaica y concluyeron que “las ventajas obvias del material son la simplicidad aparente y la temperatura relativamente baja del procedimiento de preparación”.20 El punto de fusión de Zn4Sb3 es de 570 grados Celsius, mientras que es de 1,400 grados para el silicio.
Los investigadores estudiaron células solares de unión metal-semiconductor basadas en otros tipos de semiconductores que no sean Zn4Sb3 en la década de 1970. Una vez más, su motivación fue el procedimiento de fabricación simple y rentable en comparación con las células solares de unión p-n de silicio en ese momento.2122 Las células Schottky no requieren un paso de difusión de fósforo a alta temperatura, que normalmente crea la capa n de la unión p-n en el silicio hoy en día. Esto solo reduce la entrada de energía en el proceso de producción de células solares en un 35%.23
Durante la década de 1980, los investigadores hicieron avances importantes en las uniones p-n de silicio y el interés en configuraciones alternativas disminuyó. Sin embargo, ha habido un renovado interés en los últimos años. Por ejemplo, la investigación sobre las células solares Schottky de grafeno/silicio concluye que “la fabricación de dispositivos simple y rentable que no requiere altas temperaturas es una de las ventajas”. 24 En otros estudios recientes, los científicos concluyen que los dispositivos tipo Schottky de selenio son “extremadamente simples y baratos de fabricar”.25262728
Reciclaje más fácil
Otra ventaja de las células solares Schottky puede ser un reciclaje más fácil. Los módulos de silicio están atrapados entre dos capas de encapsulante laminado (generalmente EVA, un copolímero de etileno/acetato de vinilo). Estas capas son esenciales para garantizar la vida útil del módulo.123 Para reciclar el silicio, el componente más valioso de un panel solar, estas capas deben separarse, pero quemarlas también destruye los módulos. Las células de silicio solo pueden reciclarse mediante una combinación de pasos térmicos, químicos y metalúrgicos. Es un proceso costoso con un impacto en el medio ambiente. Aunque se pueden encontrar declaraciones que afirman que alrededor del 10% de los paneles solares se “reciclan”, es más probable que se “reciclen hacia abajo”. Los módulos se trituran, y el material resultante se utiliza como material de relleno en industrias de asfalto y cemento.
En contraste, las células solares construidas por George Cove eran completamente reciclables. No requerían capa protectora e incluso no contenían soldadura. Philip Pesavento:
“Si construyera las células exactamente como lo hizo Cove, presionando los tapones y luego envolviéndolos con alambre para tratar de mantenerlos apretados, también serían más fáciles de reciclar, ya que es estrictamente una operación mecánica, no es necesario utilizar productos químicos. Sería intensivo en mano de obra para montarlos y desmontarlos nuevamente, pero también podría automatizarse”.
Pesavento cree que también es posible construir células solares planas a partir del material de Cove. Sin embargo, aún queda por ver si necesitarían una capa protectora que interfiera con el reciclaje. En la década de 1970, las células solares Schottky basadas en otros materiales no siempre necesitaban capas protectoras para alcanzar una expectativa de vida de más de 20 años.
Eficiencia
Si pudiéramos construir más paneles solares de baja tecnología, ¿qué tan eficientes podríamos hacerlos? Según Philip Pesavento, las células Schottky son ligeramente menos eficientes para los mismos materiales que las uniones p-n porque las uniones p-n generan un voltaje más alto: obtienen más de la energía en los fotones que absorben.
“Cuando cada pequeña eficiencia cuenta, haces eso. Si hacer que las células solares sean más fáciles de fabricar mediante métodos manuales o artesanales es tu objetivo, el diodo Schottky sería una opción más lógica”.
Por otro lado, puede ser posible construir células Schottky más delgadas que las células solares de silicio, lo que aumentaría su eficiencia. Philip Pesavento:
“No he encontrado los números específicos para los para metros – velocidad de portadores, tiempo de recombinación, coeficiente de absorción – para afirmar esto de manera inequívoca. Pero el hecho de que Cove haya fabricado células tan largas y delgadas y haya obtenido eficiencias tan altas como lo hizo es una buena señal para hacerlas más delgadas”.
Una vez más, investigaciones recientes sobre células Schottky basadas en otros materiales parecen confirmar esto. Por ejemplo, experimentos recientes con células de selenio Schottky redujeron el grosor de la capa a solo 100 µm, en comparación con entre 200 y 500 µm para las células solares de silicio.2529 Los científicos también alcanzaron una eficiencia experimental del 17% para una célula Schottky de grafeno/silicio, frente al 1.5% de hace diez años.24
También podemos cuestionar la obsesión actual con eficiencias más altas. Muchas personas argumentarán que si los paneles solares de baja tecnología son menos eficientes, necesitaríamos más paneles solares para producir la misma potencia de salida. En consecuencia, los recursos ahorrados por los métodos de producción de baja tecnología serían compensados por los recursos adicionales para construir más paneles solares. Sin embargo, la eficiencia es crucial solo cuando damos por sentada la demanda de energía, sacrificar algo de eficiencia puede significar mucho en términos de sostenibilidad.
¿Qué pasó con George Cove?
Si el panel solar de Cove fue tan revolucionario, ¿por qué se olvidó? En esta pregunta, el material de investigación de Philip Pesavento parece un thriller. El intento de Cove de producir y comercializar su dispositivo de energía solar fracasó de manera misteriosa.
El inventor se involucró con un manipulador de acciones, Elmer Burlingame, quien en 1909 y 1910 emitió acciones de negocios que no eran suyos, incluida la empresa emergente de Cove, la Sun Electric Generator Company. En octubre de 1909, Cove fue presuntamente secuestrado, y su vida fue amenazada si no cesaba el desarrollo de su invención solar. Sin embargo, la policía desestimó el secuestro de Cove como un engaño. En 1911, tanto Cove como Burlingame fueron arrestados por fraude bursátil y pasaron un año en la cárcel. Aunque Cove trabajó en otras invenciones después de eso, ninguna de ellas estaba relacionada con la energía solar.30
En octubre de 1909, Cove fue presuntamente secuestrado, y su vida fue amenazada si no cesaba el desarrollo de su invención solar.
¿Era George Cove un charlatán? ¿Fue él la víctima de uno? ¿O fue su reputación destruida porque el generador eléctrico solar amenazaba los intereses de otras compañías? Hay muchos ejemplos históricos de supresión de innovaciones tecnológicas por parte de grandes corporaciones estadounidenses. George Cove estuvo activo en el mismo período que la Edison Electric Illuminating Company de Nueva York, cuyas prácticas poco escrupulosas contra los competidores están bien documentadas. Si el generador eléctrico solar de Cove funcionaba, podría haber reducido la creciente demanda de las estaciones eléctricas de carbón y petróleo de Edison.30 Anteriormente, en la década de 1880, Edison había comprado la compañía que producía el mejor generador termoeléctrico en ese momento, el Thermopile mejorado de Clamonds, y posteriormente detuvo el desarrollo de las máquinas.31
Más misterios
Sin embargo, aunque es tentador ver a George Cove como una víctima, solo podemos especular. El material de archivo de Philip Pesavento contiene más misterios, como la patente de Cove – solicitada en 1905, otorgada en 1906. En su patente, el inventor describe detalladamente la fabricación de sus tapones de Zn4Sb3, lo que ayudó a Pesavento a calcular la potencia y eficiencia de los conjuntos solares. Sin embargo, Cove describe estos tapones para convertir el calor de una estufa de leña en electricidad, lo cual no es compatible con su elección de material. Para hacer funcionar el generador de la estufa, se requerían tapones de ZnSb con un espacio de banda de 0.5 eV. Philip Pesavento:
“¿Fue esto una distracción por parte de Cove para evitar que la gente copiara su patente de la estufa y la hiciera funcionar? No lo sé”.
Aún más sorprendentemente, una imagen que muestra a Cove junto a uno de sus paneles solares también aparece en la visión general histórica de la energía solar de John Perlin en 2013, Let It Shine: The 6,000-Year Story of Solar Energy. Sin embargo, el panel solar en la imagen se atribuye a Charles Fritts, el inventor de la célula solar de selenio. Además, George Cove mismo ha desaparecido de la imagen. Fragmentos del libro, así como la foto, han aparecido en varios sitios web. Philip Pesavento no se sorprendió cuando me puse en contacto de nuevo:
“Hice este descubrimiento hace varios años. Supongo que alguien necesitaba urgentemente una imagen de los paneles solares de Fritts, encontró esta imagen y luego photoshopeó a George Cove fuera de ella. Después de todo, Cove es totalmente desconocido y cuando es conocido se piensa que inventó un generador termoeléctrico solar, no un panel solar fotovoltaico. Si miras de cerca las dos fotos, puedes ver que la parte superior del pórtico de la columna derecha detrás de él fue recortada y pegada donde Cove estaba parado, no está del todo bien en su perspectiva.”
Actualización: Bellingcat desenredó el misterio de la imagen.