Energía solar fotovoltaica barata de bajo rendimiento

El Instituto Fraunhofer de Energía Solar propone dos soluciones para la obtención de energía solar fotovoltaica que son complementarías a la tradicional de silicio. Con una se recubrirían fachadas de edificios y con la otra dispositivos electrónicos móviles.

Foto: Fraunhofer ISE.

Miembros del Instituto Fraunhofer de Energía Solar presentan en el congreso Nanotech 2008 que se celebra en Tokio un módulo solar del tamaño de una puerta (2×0,6 metros). El módulo, que contiene un tinte inorgánico y nanopartículas en suspensión, consigue convertir la luz solar en electricidad con bajo rendimiento, pero su precio es bajo. Debido al minúsculo tamaño de las nanopartículas el módulo es semitransparente y de color ámbar. Este aspecto le hace apropiado para ser integrado en las fachadas de los edificios. Es posible fabricarlos en otros colores y con motivos impresos, como imágenes o textos que sirvan de decoración.
Este diseño permite producir electricidad fotovoltaica sobre la fachada en los edificios en lugar o además de en los tejados de los mismos. De este modo los paneles no sólo impiden que la luz solar entre directamente en el edificio, cosa que en verano significa ahorro en aire acondicionado, sino que además se genera electricidad. Los investigadores que han desarrollado este módulo no ven que compita con la tecnología de silicio, sino que más bien la complemente. El prototipo tiene un rendimiento muy bajo, en torno al 4%, que no es apropiado para su instalación en los tejados.
La fabricación del módulo es sin embargo barata y fácil de hacer. Entre las dos láminas de vidrio se depositan las nanopartículas usando técnicas de impresión que además permite crear motivos geométricos como el logotipo de la compañía en cuestión.
El principal desafío a la hora de crear el prototipo era el de mantener el hueco entre los vidrios herméticamente sellado, de tal modo que ni el aire ni la lluvia entren en el sistema destruyan las sustancias del interior. La solución la encontraron colocando vidrio en polvo en los bordes del sándwich y fundiendo el conjunto a 600 grados centígrados. El prototipo pasó con éxito las pruebas de fatiga bajo diversas condiciones atmosféricas.

Células solares flexibles

Otro grupo de investigadores del mismo instituto está trabajando en el desarrollo de células fotovoltaicas orgánicas y también presenta sus logros en el mismo congreso.
Las células solares orgánicas (de plástico) tienen perspectivas de futuro ya que pueden fabricarse en forma de lámina delgada que son fáciles de producir, pero se necesitan desarrollar recubrimientos, como los que hacen de electrodos, que no sean muy caros.

La célula solar orgánica desarrollada. Foto: Fraunhofer-Gesellschaft.

En este caso tampoco se pretende competir con la tecnología de silicio, pues su rendimiento es muy bajo, pero la ventaja de ser flexibles puede abrir nuevas aplicaciones como la de alimentar dispositivos móviles como teléfonos celulares o reproductores MP3. Además se podrían construir circuitos electrónicos sobre un plástico y hacer que fuera autosuficiente energéticamente gracias a este sistema.
El grupo del Instituto Fraunhofer presenta un módulo del tamaño de la página de un libro que puede producirse fácilmente de manera continua y que facilitaría enormemente su producción industrial en masa.
El nuevo diseño ayuda sobre todo a abaratar los costos. Los electrodos frontales (de la cara que da al sol) deben de ser transparentes por obvias razones y se suelen fabricar de con un compuesto de indio que es caro. La solución aportada, y que ya está patentada, consiste en la instalación de un electrodo posterior metálico que se conecta a la cara frontal a través de muchos agujeros practicados en la célula solar.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa en Instituto Fraunhofer 1.
Nota de prensa en Instituto Fraunhofer 2.