Los nuevos paneles solares serán más eficientes, ultrafinos e imprimibles

La energía eólica y la fotovoltaica son, por el momento, las renovables más eficientes y arraigadas. En el camino hacia la energía verde, ambas han registrado importantes avances tecnológicos en la última década. Si la energía eólica ha buscado los mares para aumentar su capacidad de producción, en los paneles solares se ha optado por mejorar la capa fotosensible. Hoy no es raro que estos últimos superen el 20 % de eficiencia energética. En el MIT acaban de darle otra vuelta de tuerca y, además de lograr una eficiencia inédita, sus nuevos paneles fotovoltaicos serán ultrafinos y podrán adherirse a casi cualquier superficie.

En este artículo podrás encontrar información acerca de:

• La nueva generación de paneles solares imprimibles y ultrafinos
• Las claves de su elevada eficiencia energética
• Aplicaciones innovadoras de los paneles fotovoltaicos

Paneles solares imprimibles y ultrafinos

Las células fotovoltaicas son bastante frágiles. Por eso es preciso protegerlas con vidrio e insertarlas en estructuras metálicas resistentes. Para solventar este problema, el MIT estadounidense, concretamente el laboratorio ONE Lab, lleva años estudiando nuevos enfoques. Por ejemplo, en el año 2017 presentaron una película fotovoltaica tan fina que podía colocarse sobre una pompa de jabón. Por desgracia, se trataba de un prototipo sin escalabilidad industrial. La parte positiva es que les sirvió para avanzar en el desarrollo de tintas fotovoltaicas que acaban de presentar.

Los nuevos paneles imprimibles pesan cien veces menos que los actuales y ofrecen una eficiencia dieciocho veces mayor por kilogramo de peso. El secreto reside en el uso de nanomateriales que forman la base de la tinta que se imprime sobre una película despegable de apenas quince micrones de grosor. Posteriormente, se utiliza una técnica de serigrafía básica –similar a la empleada en la producción de camisetas– con la que se aplica un sustrato sobre la película en la que queda fijada la tinta fotovoltaica. El proceso es relativamente sencillo y, sobre todo escalable de forma industrial, lo que supone un espaldarazo para el futuro de las energías renovables.

Una tecnología fotovoltaica de una eficiencia inédita  

En sus pruebas, los expertos del ONE Lab han determinado que sus nueva tecnología fotovoltaica imprimible ofrece una eficiencia de hasta 370 vatios por kilogramo.

Los investigadores ponen el ejemplo de una instalación solar en un tejado que puede alcanzar un peso de media tonelada. Si se aplicara la nueva película fotovoltaica, el peso de la instalación se reduciría a veinticinco kilos, aunque es probable que se necesitara una superficie mayor.   

Hablando de superficies, la nueva técnica implica la posibilidad de aplicar el material ultraligero prácticamente sobre cualquier material, incluyendo telas, plásticos o metales. Lo mejor de todo es que, en los experimentos en el laboratorio, se pudo enrollar y desenrollar la película hasta quinientas veces manteniendo un 90 % de su capacidad de producir electricidad.    

Además de fachadas fotovoltaicas, estas son algunas de aplicaciones potenciales de la nueva tecnología imprimible:

• Velas de barcos con una película fotovoltaica
• Tiendas de campaña capaces de generar energía eléctrica
• Ropa y wearables fotovoltaicos
• Alas de drones fotovoltaicas para aumentar su autonomía
• Vehículos eléctricos con menores necesidades de recarga

Por ahora, una vez demostrada la eficiencia energética de la tecnología, el reto consiste en producir una lámina de plástico que proteja los nanomateriales de los elementos para aumentar su durabilidad. Abajo puedes ver un interesante vídeo del MIT sobre el desarrollo de los nuevos paneles fotovoltaicos imprimibles y las cuestiones que acabamos de explicar:

 

 

Las posibilidades infinitas de los paneles fotovoltaicos

Hoy existe una plétora de modalidades de instalación de células fotovoltaicas para avanzar en la transición hacia una economía más sostenible. Estas son algunas de las más curiosas que hemos tratado en los últimos tiempos:

• Láminas fotovoltaicas para fachadas. En la línea del invento del MIT, esta innovadora tecnología consiste en una película orgánica basada en polímeros que tiene apenas un milímetro de grosor. Con un solo gramo del nuevo compuesto se puede recubrir hasta un metro cuadrado de superficie.
• Vidrio fotovoltaico. En entornos urbanos donde proliferan los rascacielos acristalados, el vidrio fotovoltaico puede ser un gran aliado, tal como vimos en este artículo. Además, se puede emplear para filtrar radiación ultravioleta perniciosa.
• Parques eólicos híbridos. Los aerogeneradores requieren un suministros eléctrico básico para su operativa. En este parque eólico se ha optado por un modelo híbrido, con placas fotovoltaicas orgánicas instaladas de forma curvilínea en las torres de los molinos de viento.
• Casas solares. Inspirada en los girasoles, esta propuesta de casa da un paso más allá de los tejados con paneles solares y adopta una estructura giratoria que acompaña el movimiento del sol a lo largo del día para maximizar la eficiencia.    

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Fuentes:

• Science Daily
• https://news.mit.edu/2022/ultrathin-solar-cells-1209