Siempre recibimos con interés las últimas innovaciones en solar fotovoltaica, como las relacionadas con la concentración solar sobre finas células de arseniuro de galio que llegan a conseguir hasta un 42% de eficiencia. Sin embargo, seguimos esperando nuevas soluciones basadas en materiales más abundantes y baratos, como el silicio. La razón principal es que el silicio es el segundo material más abundante sobre la corteza terrestre, por lo que debería resultar económico y disponible por mucho tiempo.
Aunque la mayoría de los paneles solares del mercado (módulos fotovoltaicos) tienen una eficiencia entre el 10% y el 20%, ya iba siendo hora de construirlos con una eficiencia mucho mayor y con materiales fáciles de obtener. La empresa alemana Apollon GmbH & Co (Dresden) y la norteamericana Solar Bankers LLC (Arizona), reconocen haber desarrollado un nuevo módulo fotovoltaico dotado de una lámina holográfica con el doble de eficiencia que los modelos convencionales y que puede fabricarse en Alemania y en EEUU por un precio notablemente inferior al de los fabricados actualmente en China.
Dicen que estos nuevos módulos logran hasta un 28% de eficiencia, un porcentaje considerablemente superior al promedio del 17% obtenido por los paneles convencionales. Lo han conseguido utilizando técnicas de concentración solar, concretamente selección, deflexión y concentración de luz solar. Las empresas esperan superar incluso esa eficiencia dentro de muy poco tiempo.
“Nuestra solución va dirigida a superar los inconvenientes de la tecnología fotovoltaica actual que la hacen poco aprovechable. Esas desventajas provienen tanto del material (silicio), como de las pérdidas de eficiencia producidas por el calor al utilizar las técnicas de concentración solar.”
Esto se traduce en una menor necesidad de material (silicio) para generar la misma potencia. “Al contrario que los módulos convencionales, este sistema requiere una fracción del material semiconductor, al tiempo que el rendimiento por metro cuadrado de superficie de panel se dobla”. El módulo se basa en una óptica holográfica que contrasta fuertemente con la de otros concentradores solares que utilizan costosas lentes planas (como las de Fresnel).
El elemento holográfico se imprime directamente sobre el cristal que recubre la célula y sirve para filtrar y dirigir la luz hacia la misma. El proceso de impresión permite una reproducción económica ahorrando láser y trabajo, algo normalmente asociado a los elementos holográficos.
A diferencia de otros concentradores solares, la distancia entre la óptica y la célula solar es de apenas unos milímetros y filtra sólo la longitud de onda de luz deseable. “Gracias a esa selección del espectro, evitamos el sobre calentamiento habitual en las tecnologías de concentración actuales, responsables de las pérdidas de eficiencia en la conversión”.
El nuevo módulo sigue utilizando el silicio como material básico. “Con la óptica holográfica y una concentración de 20 – 30 veces de una determinada longitud de onda de luz solar, se requiere un 90% menos de silicio, si se compara con un módulo convencional. “La cantidad de silicio usada en nuestros prototipos puede medirse en milímetros, y supone un 3% del total del panel”. Como las células solares cuestan más de la mitad del precio de un módulo completo, aquí ya se consigue un enorme ahorro. Además, el resto del panel puede utilizarse para otros usos, como por ejemplo, en la producción de energía solar térmica.
Fuente: cleantechnica
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