Los paneles solares se vuelven transparentes

¿Qué le parecería que sus ventanas fueran capaces de rendir el doble funcionando también como paneles solares que atrapan parte de la energía de la luz del día? Esa es la idea que hay detrás del concentrador solar orgánico, un nuevo dispositivo solar de generación energética. Investigadores del MIT cubrieron finas láminas de cristal con tintes orgánicos que absorben ciertos colores de la luz al tiempo que dejan pasar otros a su través. Los tintes redireccionan la energía solar absorbiendo y más tarde reemitiendo la luz hacia los bordes de la ventana, donde se ubican células solares convencionales (opacas) que la transforman en electricidad. Al contrario que los concentradores solares basados en espejos, este nuevo sistema (descrito en la revista Science) no necesita refrigeración. Los investigadores afirman que aún es necesario refinar el sistema para mejorar su durabilidad y eficiencia – estimada en un 6,8% – antes de pensar en lanzarlo al mercado. http://maikelnai.elcomercio.es/2008/07/15/los-paneles-solares-se-vuelven-transparentes/

La compañía norteamericana Konarka Technologies Inc ha lanzado este prototipo como alternativa a las clásicas placas fotovoltaicas a las que todavía casi no nos ha dado tiempo a acostumbrarnos. Su instalación sería mucho más sencilla y por supuesto quedarían mucho más discretas.


De momento Konarka ha firmado un acuerdo con Arch Aluminium and Glass, una constructora, para ir incorporando estas células en algunos materiales de construcción, especialmente los cristales de las ventanas. De esta manera no se sacrifica la estética de la casa y se optimiza su aprovechamiento energético.


En realidad, las células son un material plástico flexible que irá justo entre las láminas de vidrio. Aunque la opción mayoritaria que se contempla es la de incorporarla en el sector de la construcción, se cree que podría ser un descubrimiento útil para tiendas de campaña militares o para cualquier cargador portátil.


Sin embargo se trata de momento de una solución más espectacular que útil. De hecho la vida media de estas células es mucho menor que la de las placas fotovoltaicas que suelen ser útiles unos 25 años. Su nivel de eficiencia también es sensiblemente menor, ya que frente al 20% de las células de silicio que forman las placas normales, estas sólo alcanzan un máximo del 6%.

 

Por otro lado, un emprendedor alemán ha desarrollado un nuevo panel solar hecho de moléculas orgánicas pequeñas depositadas en cintas de poliéster.

La tecnología es similar a la utilizada en los dispositivos de diodo orgánico de emisión de luz para teléfonos y televisores de pantalla plana.

Los paneles son flexibles y mucho más livianos que los paneles solares convencionales y sin embargo, en las zonas particularmente calurosas o nubosas, pueden generar tanta electricidad como un panel solar convencional.


La empresa Heliatek, ubicada en Dresden, fundada por Bosch, BASF y otros, comenzó hace poco a fabricar sus paneles en una pequeña línea de producción de prueba de concepto, parte de lo cual será utilizado para construir una fábrica de 75 MW.

Mientras tanto, Heliatek deberá encontrar la manera de vender sus paneles solares para financiar su expansión. Por un lado, está trabajando con una empresa de materiales para la construcción para integrar sus paneles solares en fachadas de hormigón.

Heliatek también está trabajando con otro fabricante para incorporar sus paneles solares, que pueden ser semitransparentes, a las ventanas. “Es como tener una ventana polarizada, sólo que genera electricidad”.

Las innovaciones clave de Heliatek son los materiales activos en sus celdas solares y su proceso de realización. Las celdas solares orgánicas existen hace décadas.

La idea tras ellas es que algunas moléculas orgánicas, generalmente los tipos de polímeros largos, pueden ser impresas con facilidad, lo que deriva en celdas solares de muy bajo coste. Pero se comprobó que dichas celdas son ineficientes y tienen una vida útil corta, por lo que son utilizadas únicamente en aplicaciones de nicho.

Los paneles de Heliatek son más eficientes que los de polímero, y se espera que duren lo mismo que una celda solar de silicio convencional. La empresa utiliza moléculas pequeñas llamadas oligómeros en vez de polímeros.

Los oligómeros son más estables por naturaleza y pueden ser depositados por medio de un proceso de destitución/vacío que permite ejercer un control preciso sobre el grosor y uniformidad de la cinta resultante.


Esta uniformidad aumenta la eficiencia y facilita realizar celdas solares con capas múltiples que contienen materiales sintonizados con una longitud de onda particular de luz, haciendo que las celdas sean todavía más eficientes.

Los paneles completos de Heliatek convierten un 8% de energía en la luz en electricidad, mientras que los paneles solares polímeros son eficientes de un 3% a un 5%.

Los paneles solares de silicio convencionales son eficientes entre un 14% a un 15%, pero el buen desempeño de la tecnología de Heliatek en luz baja y alto calor puede compensar la baja eficiencia.

En algunas pruebas recientes llevadas a cabo en Singapur, los paneles de Heliatek generaron un poco más de electricidad en el curso de un mes que los paneles solares de silicio convencionales.

La destitución/vacío es más cara que la impresión, pero Heliatek presentó otra idea para ayudar a reducir los costos. En vez de hacer celdas solares en tandas sobre hojas de vidrio, las hace continuamente en un proceso de roll-a-roll que deposita los materiales en poliéster.

Para alcanzar los objetivos finales de costes, Heliatek necesitará mejorar sustancialmente la eficiencia de sus paneles de un 8% a un 12%. Esto es posible ya que el proceso de fabricación de la empresa le ha permitido hacer lo que se llama celda solar en tándem, que tiene dos capas para absorber luz y producir electrones.

En el diseño actual, ambas capas están sintonizadas para convertir las mismas longitudes de ondas de luz. Pero la empresa también puede sintonizar las capas para diferentes longitudes de onda y de esta forma convertir más del espectro solar.

Heliatek está trabajando con BASF para desarrollar materiales amortiguadores nuevos para dichas celdas.


“Se compone de dos células solares delgadas de polímero que recogen la luz solar y la convierten en energía”.

“Sus dos células absorben más luz que los dispositivos solares de una sola capa (fabricados en 2012), ya que utiliza la luz de una porción más amplia del espectro solar, y debido a que incorpora una capa de nuevos materiales entre los dos células para reducir la pérdida de energía”, agrega el informe.

“Creemos que este dispositivo ofrecerá nuevas direcciones para las células solares, incluyendo la creación de ventanas solares en viviendas y edificios de oficinas”.

Las células fotovoltaicas pueden ser de color gris claro, verde o marrón, por lo que puede mezclarse con el color y las características del diseño de edificios y sus superficies.