EL IMPARCIAL | Página 13

Pereira, Colombia - Edición: 13.044- 624

Fecha: Martes 21- 02- 2023

TECNOLOGÍA

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Conoce sobre la energía solar fotovoltaica, una energía renovable

La energía fotovoltaica es la transformación directa de la radiación solar en electricidad. Esta transformación se produce en unos dispositivos denominados paneles fotovoltaicos. En los paneles fotovoltaicos, la radiación solar estimula los electrones de un dispositivo semiconductor, generando una pequeña diferencia de potencial. La conexión en serie de estos dispositivos permite obtener diferencias de potencial mayores.

Aunque el efecto fotovoltaico era conocido desde el siglo XIX, fue en la década de los 50, en plena carrera espacial, cuando los paneles fotovoltaicos comenzaron a experimentar un importante desarrollo. Inicialmente, fueron utilizados para suministrar electricidad a satélites geoestacionarios de comunicaciones, hoy en día constituyen una tecnología de generación eléctrica renovable.

Eficiencia energética de los sistemas de energía solar fotovoltaica

Muchos nuevos desarrollos en tecnología fotovoltaica tienen como objetivo principal maximizar la eficiencia de los paneles solares. No en vano, los consumidores y profesionales del sector de la energía fotovoltaica suelen citar la eficiencia energética como el criterio más importante, aunque no el único, a la hora de determinar la calidad de loztencia (en kilovatios hora) del panel solar fotovoltaico y, mayor rendimiento, que se traduce en un mayor ahorro en las facturas eléctricas.

Células fotovoltaicas PERC (Passivated Emitter Rear Cell)

Es una de las tecnologías de más rápido crecimiento debido a su capacidad para aumentar la eficiencia de los paneles solares

(17-21%, según el modelo) sin que el costo se dispare. Quizás la mejor manera de aprender los secretos de las células fotovoltaicas PERC es comenzar describiendo la anatomía de las células convencionales, que constan de tres capas con diferentes propiedades eléctricas:

•Una capa exterior de silicio, denominada emisor, que está en contacto directo con la radiación solar.
•Una capa intermedia (capa base), también de silicio.
•Una capa inferior de aluminio BSF, que absorbe la radiación infrarroja que pasa a través de las primeras capas.

La tecnología PERC introduce una capa adicional entre las capas media e inferior de sus células fotovoltaicas. Esta capa adicional es reflectante, por lo que evita que los fotoelectrones infrarrojos penetren en la capa inferior del aluminio, donde serían absorbidos. En cambio, la capa PERC los rebota hacia la capa superior, produciendo más energía eléctrica y, por lo tanto, más potencia (más de 300 W en algunos modelos de 60 celdas), lo que es especialmente útil por la mañana y al final de la tarde o en días nublados.

Módulos bifaciales

Los módulos fotovoltaicos bifaciales están diseñados de tal manera que generan energía solar en ambos lados de cada panel. Los paneles tradicionales son «de un solo lado», es decir, captan la luz del sol a través de la superficie superior y son opacos por debajo. La energía que no se captura en las células fotovoltaicas de la superficie superior simplemente se refleja y se pierde. Los paneles de doble cara, por su parte, cuentan con células fotovoltaicas a ambos lados del panel, por lo que pueden aprovechar tanto la radiación solar directa como la reflejada. Esto se traduce en un aumento de la producción de energía, dependiendo de factores como si el módulo está montado sobre una superficie reflectante o de color claro, el ángulo de inclinación o la altura de instalación.

Los paneles bifaciales se pueden combinar perfectamente con las células PERC, pero es importante entender que el objetivo de la tecnología bifacial no es tanto aumentar el porcentaje de eficiencia de un módulo solar como generar más electricidad y, por lo

por lo tanto, más potencia.

La manera en que se instalan dichos módulos es fundamental para un buen rendimiento. De esta forma, la gran inclinación de los paneles (casi vertical) reduce las superficies de sombra y facilita la exposición de ambos lados de cada panel a la radiación solar, lo que se traduce en una mayor eficiencia energética. Por otro lado, esta disposición hace que, en general, esta técnica se tienda a utilizar más en superficies industriales planas o unidades sobre suelo que en cubiertas residenciales.

El futuro de las placas solares y el silicio

Todo campo tecnológico próspero es un terreno fértil para sembrar expectativas e imaginar diversas soluciones tecnológicas para el futuro. En ocasiones, la viabilidad de estos proyectos termina siendo cuestionada, como las carreteras «pavimentadas» con paneles solares. Otras veces, sin embargo, los resultados preliminares son prometedores. Éste podría ser el caso del avance conocido por romper el techo de eficiencia y productividad en las instalaciones solares: las células fotovoltaicas orgánicas. Esta es una de las apuestas más importantes del futuro, basada en el uso de células fotovoltaicas no basadas en silicio, sino en elementos orgánicos o materiales que imitan la estructura cristalina de minerales como la perovskita o el feldespato potásico.

Una de las propiedades más sorprendentes de este material es que se pueden «imprimir» en láminas de plástico muy delgadas y luego aplicarlas a una variedad de superficies, desde vehículos hasta ventanas e incluso ropa. Pero eso no es todo. Científicos de todo el mundo están trabajando para abrir nuevos caminos, no sólo aplicando células fotovoltaicas a las superficies, sino también utilizando estas células para crear nuevos materiales. Este es el caso de las ventanas fotovoltaicas, que se basan en un material similar al plástico y completamente transparente capaz de generar electricidad a partir de ondas de luz invisibles (es decir, ondas infrarrojas y ultravioletas) gracias a las células fotovoltaicas orgánicas.

Lógicamente, las expectativas por un material que tiene las mismas innumerables aplicaciones que el vidrio y la capacidad de generar energía limpia son extraordinarias. Desarrollos como éste abren un camino inexplorado lleno de potencial para promover el uso de energías renovables. Actualmente se están realizando soluciones muy flexibles y ligeras, que son reciclables y que son mucho más baratas de producir que los paneles a base de silicio, aunque todavía no están en el mercado.

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