El uso diversificado de energías alternativas es una tarea pendiente que tenemos todos a nivel mundial. Ya es totalmente insostenible continuar con este modelo de producción y consumo, basado principalmente en el uso de energías fósiles. Además de que está más que comprobado que es una de las principales fuentes de contaminación ambiental y responsable mayoritario del calentamiento global.
Por ello, hoy en día, no sobran los esfuerzos mundiales para desarrollar nuevas tecnologías que reemplacen por completo los modelos tradicionales de producción energética. Se puede creer que la Era post-pandemia sensibilizó mucho más a la sociedad en materia ambiental, logrando que continuamente se implementen nuevos sistemas de aprovechamiento de energías alternativas.
No cabe duda que la energía solar o fotovoltaica ha sido una de las principales fuentes de generación energética. Tal es así que el año pasado, en Europa se implantó un récord en cuanto a potencia energética instalada (28.817,6 megavatios), traduciéndose en un 24% más que el año anterior.
Alemania, fue uno de los principales bastiones en materia de producción de energía solar, superando por mucho a Italia, Portugal y España juntas, gracias en gran medida a la energía agrofotovoltaica generada en muchas de sus granjas. Asimismo, en los últimos años se ha producido un incremento del 30% en cuanto al uso de este tipo de energía para consumo.
Todo esto ha sido posible gracias a los continuos avances tecnológicos para la producción y generación de energía fotovoltaica, que han dado paso a mucha más generación, eficiencia y longevidad en los paneles. Hoy por hoy, una placa fotovoltaica tiene un rendimiento cercano al 23%, sin embargo, los expertos afirman que todavía existe mucho camino por recorrer para que siga evolucionando.
Precisamente por ello, hemos decidido preparar este artículo, para mostrarte cuáles son los principales avances en materia fotovoltaica en los últimos años.
Principales avances en materia fotovoltaica
Como bien comentábamos, el rendimiento promedio de la mayoría de las placas de generación fotovoltaica no superan el 23% de rendimiento. Esa tecnología es la predominante por los momentos en el mercado actual, compuesta en su mayoría de paneles con células solares fabricadas a base de productos inorgánicos policristalinos y monocristalinos.
No obstante, en los últimos años se ha progresado notablemente en la generación energética solar, principalmente por la implementación de tecnologías electrónicas más avanzadas, así como el uso de materiales más eficientes.
En este sentido, hemos estudiado algunos de los principales avances en materia fotovoltaica a lo largo de los últimos años. A continuación, los que nos parecieron los más interesantes:
1. Células solares PERC
La tecnología PERC o Passivetd Emitter Rear Cell es quizás una de las novedades más interesantes en materia de energía solar. La razón de ello, es que incrementa notablemente la eficiencia en las células, permitiendo captar mayor cantidad de fotones sin tener que modificar el funcionamiento de la célula.
El funcionamiento de las células solares tradicionales fabricadas en silicio cristalino, la energía es ocasionada por el choque de los fotones que se produce en la capa del mineral. Esto genera electrones que se distribuyen posteriormente al sistema eléctrico. Este tipo de paneles tienen la capacidad de convertir en electricidad aproximadamente el 20% de los fotones que ingresaron, muchos otros se escapan a través del mineral de silicio sin producir energía.
En el caso de las células solar PERC, el fabricante está insertando una capa pasivante en la parte posterior, con el objetivo de reflejar los fotones que generalmente se escapan a través del mineral de silicio, lo que permite un mayor aprovechamiento de la energía. Esto a su vez, permitirá superar la eficiencia promedio mundial del 23% de aprovechamiento.
Es importante tener en cuenta que lamentablemente la producción de las células PERC aún es muy escasa y debido a que no se ha podido optimizar el coste de rendimiento, se ha ralentizado un tanto en los últimos años. Por los momentos, la fabricación en masa todavía no es rentable, pero se está trabajando en abaratar los costos para poder verlas pronto en el mercado, lo que sería una excelente noticia para cualquier empresa fotovoltaica y población en general.
2. Células de fullero
Antes que nada, es necesario explicar que el fullero es una molécula de carbono de estructura esférica, muy parecida a una pelota, de allí el nombre de ‘buckminsterfullereno‘ o simplemente, fullero. Se trata de la tercera forma molecular estable de carbono, grafito y diamante, que le da una cualidad muy interesante y es la de ser altamente resistente a las altas temperaturas.
El fullereno también posee propiedades lubricantes y es capaz de sublimar, es decir, de pasar de sólido a gaseoso sin necesidad de pasar por el líquido, esto hace que no pierda su forma molecular. También es necesario mencionar que gracias a que sus moléculas son tan electronegativas, es considerado un superconductor, ideal para conducir corriente eléctrica sin perder resistencia energía.
Todo eso hace que el fullero empiece a sonar dentro de un grupo de científicos rusos para su implementación en células fotovoltaicas. La idea fundamental es usar este material para controlar la orientación del espín (propiedad física de las partículas elementales). Recordemos que, las células solares tradicionalmente tienen los espines desordenados, entonces, al poder controlar esta propiedad, será posible incrementar notablemente la eficiencia en las células y generar mucha más energía.
3. Células solares en tándem
Otra de las tecnologías que nos parecieron dignas de mención son las células solares en tándem. Estas funcionan como una especie de cascada, se colocan una sobre la otra y cada una convierte una banda específica de luz solar en energía eléctrica. Este procedimiento hace que la energía no usada por una célula sea aprovechada por la siguiente y en consecuencia, se incremente la eficiencia en la generación de energía.
Tal es así que, se estima que podrían alcanzar un rendimiento productivo de hasta el 46%, es decir, el doble del rendimiento actual. Sin embargo, hasta el momento, los investigadores del Instituto Fraunhofer ISE han logrado producir hasta el 35,9% de la luz solar en energía, cifra que instauró un récord mundial en cuanto a producción y que demuestra el potencial de esta tecnología.
4. Bombeo de agua solar o fotovoltaico
Otra de las tecnologías dignas de mención, es el bombeo solar se trata de un sistema hidráulico que se alimenta exclusivamente por la energía generada a través de los paneles solares. Es de mencionar que, si bien es cierto no es una tecnología nueva, en los últimos años está teniendo mucha mayor aplicación a nivel mundial debido a los grandes avances en energía solar.
La idea fundamental de este sistema hidráulico, es abastecer y distribuir agua de manera totalmente sustentable, sin necesidad de usar combustible fósil o energía eléctrica de la red pública. Además, al tratarse de un recurso energético prácticamente ilimitado, su vida útil es inmensa.
Estos son algunos de los principales avances en materia fotovoltaica, pero sin duda alguna, nos demuestran que se está trabajando incansablemente en instaurar un nuevo modelo de producción energética, mucho más amigable con el ambiente y que satisfaga las necesidades actuales.
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