CONCENTRAN LA ENERGÍA A TRAVÉS DE ESPEJOS

Investigadores andaluces fabrican paneles solares el doble de eficientes

La eficiencia media de los paneles fotovoltaicos del mercado es de un 15%. Han logrado un 40%, usando lentes para potenciar la energía y ahorrando silicio

Foto: Primer plano del prototipo fabricado por los científicos de la Universidad de Jaén
Primer plano del prototipo fabricado por los científicos de la Universidad de Jaén

Las energía solar fotovoltaica es la joya de la corona de las renovables en España, al menos desde el punto de vista del I+D. Desde la perspectiva de su impulso social, parece que no tanto, teniendo en cuenta las últimas políticas del Gobierno para gravar la energía producida a través de estas fuentes. Una especie de impuesto al sol como medida para reducir el déficit eléctrico.

En los últimos años, el reto científico del sector fotovoltaico ha sido la fabricación de paneles con mayor capacidad para concentrar la energía, aprovechando al máximo la luz solar. La multinacionales han destinado recursos millonarios para abrir nuevas líneas de investigación, tanto en el campo de los materiales -buscando nuevos semiconductores más baratos y eficientes que el silicio- como en el de las técnicas para potenciar la luz del sol.

En ese sentido, la utilización de lentes (planas o curvadas) y espejos no son nuevas, pero un equipo de científicos de la Universidad de Jaen ha logrado combinar estas técnicas con la fabricación de un tipo de células más pequeña. El resultado es un prototipo revolucionario desde el punto de vista de la eficiencia.

En condiciones de laboratorio, sus paneles concentran el 40% de la energía captada, mientras los paneles solares actualmente en el mercado no suelen superar una media del 15% de eficienciaEn condiciones de laboratorio, sus paneles concentran el 40% de la energía captada, mientras los paneles solares actualmente en el mercado no suelen superar una media del 15% de eficiencia. Aunque existe un matiz. "Fuera del laboratorio, en las condiciones normales, la eficiencia de nuestro sistema puede alcanzar entre un 20 y un 30 por ciento de aprovechamiento de la energía", explica a Teknautas el investigador Pedro Manuel Rodrigo, director del Grupo de Energía Solar de la Universidad de Jaén.

Células de un centímetro cuadrado

Si bien el uso de lentes y espejos para intensificar la luz solar no es exclusivo de los científicos andaluces, y en el mundo existen proyectos de investigación similares, los españoles han logrado diferenciarse de sus competidores fabricando, además, células fotovoltaicas más pequeñas.

"En las células que están actualmente en el mercado toda la superficie es de silicio. Lo que hemos hecho es introducir células de menos de un centímetro cuadrado. Así se reduce la cantidad de silicio necesaria, reduciendo los costes. Cuando este tipo de paneles se construyan en cantidades industriales, el ahorro será evidente", apunta el científico.

En el proyecto de investigación, financiado por capital público pero también privado, a través de Abengoa, han participado otras universidades españolas, aunque ha sido la de Jaén la encargada de poner a prueba la eficiencia de los paneles. Una vez testados los prototipos, el objetivo ahora es transferir la tecnología a la compañía para que inicie el desarrollo industrial. Aún habrá aún que esperar varios años.

Los nuevos semiconductores

"El concepto de la concentración fotovoltaica lleva muchas décadas, no lo hemos inventado nosotros. En la actualidad, a donde parece que se está dirigiendo el sector es hacia las células III-V multiunión. Están formadas por tres subcélulas unidas, cada una de ellas fabricada con semiconductores distintos al silicio, aunque más costosos", agrega Pedro Manuel Rodrigo.

El concepto de la concentración fotovoltaica lleva muchas décadas, no lo hemos inventado nosotros. En la actualidad, a donde parece que se está dirigiendo el sector es hacia las células III-V multiuniónEn el caso de las células multiunión, se trata de una tecnología importada desde el sector espacial; y la denominación III-V se refiere, precisamente, a que los semiconductores utilizados pertenecen al grupo Grupo III-V. El silicio, en cambio, pertenece al Grupo IV.

En los últimos años, la innovación en el sector de la energía solar fotovoltaica había llegado también de la mano de nanomateriales como los puntos cuánticos, que han abierto un nuevo camino para la fabricación de células solares mucho más eficientes y baratas, teniendo en cuenta que con las actuales, de silicio, solamente se absorbe uno de los componentes del espectro solar, desperdiciando el resto.

Hace unos meses, el químico Yun Liu, de la Universidad Nacional de Australia (ANU), incorporó un nuevo material a esta carrera: el dióxido de titanio (TiO2), que en la actualidad se utiliza como pigmento en productos de consumo como pastas de dientes, cremas solares o chicles. 

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