Cristales solares y células de alto rendimiento

En estos días recientes se han presentado los resultados de dos proyectos de investigación aplicada en relación al desarrollo de células solares con características mas eficientes de optimizacion de la radiación. La primera tiene su origen en la fabricacion de células  solares utilizando silicio que producen tasas elevadas de energía, entre cuyas características presenten un mayor tamaño lo que facilitarla su traslado, mantenimiento e instalación y mayor potencia para obtener radiación solar, la segunda propuesta tiene que ver con el desarrollo de una célula orientada a la construcción bioclimática, se trataría de fabricar ventanas con vidrio solar, con capacidad para generar energia no solamente a partir de radiación solar sino de además de fuentes artificiales.

La primera investigación la protagoniza el Grupo de Investigación en Micro y Nanotecnologías de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) en España, que ha desarrollado una célula fotovoltaica de silicio que en los ensayos realizados hasta ahora, han conseguido hasta un 20,5%, de potencia respecto a las células fotovoltaicas que existen actualmentente en el mercado.

Este alto nivel de rendimiento se obtiene gracias al perfeccionamiento del sistema de recarga por el que se consiguen minimizar las perdidas durante el proceso de generación de energía,  superando de esta forma  la barrera establecida en el 15%, Por ejemplo, gracias al elevado rendimiento de este nuevo modelo de células, sólo harían falta 4,8 m2 de placas fotovoltaicas por suministrar la energía consumida por una familia en un año —de unos 4 kWh al día por término medio—, mientras que con las células tradicionales se necesitarían 6,5 m2.

Compuestas de silicio cristalino, su funcionamiento es sencillo y similar al de las células convencionales: la luz que captan genera cargas que se recogen en los contactos de las placas y la transforman en corriente eléctrica. “Lo que interesa es generar muchas cargas y que no se pierdan, es decir, que lleguen a los contactos”, explica Ramon Alcubilla, miembro del grupo de investigación. Finalmente, la luz solar convertida en corriente eléctrica se inyecta en la red eléctrica para usos domésticos e industriales.

El prototipo de ventana solar desarrollado por New Energy Thecnologies, es innovador por diversas razones en principio necesita de un agente externo (un pulverizador) para que las celulas solares del tamaño de un grano reaccionen para generar energía, teniendo la capacidad de poder generar electricidad a partir tanto de luz natural como de luz artificial, tan solo con una película que  mide menos de 1/10th de espesor el equivalente a tan sólo 1/1.000 el grosor de un cabello humano.

Esta nueva tecnología llamada SolarWindow podría revolucionar los métodos de construcción de edificios, por primera vez, los científicos han desarrollado un producto que integrado transparencia que proporciona el vidrio y la capacidad de generar energía a partir de la radiación solar, conservando las características de visibilidad que presentan los vidrios que se comercializan en el mercado.

El mayor obstáculo ha sido la eliminacion de metal de la célula, que dificultaba la visibilidad de la ventana en su lugar se han utilizado células solares orgánicas, o la fotovoltaica orgánica (OPV) que ha recibido la atención del sector de la energía solar como una alternativa prometedora y de bajo costo a los típicos PV (fotovoltaica) empleados en la mayoría de las explotaciones solares.

Las células solares que están actualmente disponibles son en gran parte de obleas de silicio, un material caro y frágil que puede limitar su utilidad comercial. la generación de otros nuevos, de bajo costo, flexibles materiales solares de película fina, tales como el silicio amorfo, cobre-indio-Galio Selenio, y teluro de cadmio, requieren a menudo de alto vacío y técnicas de producción de alta temperatura, y son muchas veces más gruesa que la Nueva Energía células solares ultra pequeños. Esto generalmente limita la aplicación de tales películas delgadas sobre todo para el acero inoxidable, un material de substrato caro con perspectivas limitadas en cuanto a transparencia.

Las ventajas que presenta SolarWindow es que permite  la fabricación de paneles solares transparentes sobre una amplia gama de materiales de sustrato, como el vidrio, plástico, e incluso el papel. Están hechos de polímeros naturales que se pueden disolver en el líquido de fácil aplicación que no requiere técnicas de producción costosos y complicados de alta temperatura o de alto vacío comunes a otras células solares, Las células solares orgánicas se pueden fabricar en una variedad de maneras, incluyendo la serigrafía, impresión de chorro de tinta y fumigación, algo que estéticamente amplia el abanico de posibilidades.

La células solares debido a su dualidad generan electricidad no sólo de la radiación visible en la luz del sol, sino también mediante el uso de la luz visible que se encuentran en la iluminación artificial, como la iluminación fluorescente que normalmente se instalan en oficinas y edificios comerciales.

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