Alba Otero
Editora - EnergíaLos paneles solares bifaciales no terminan de despegar; los hemos podido ver en agrovoltaicas e, incluso, una tecnología con más de 40 años ha intentado revitalizarlos. Sin embargo, es un sistema que ha encontrado complicaciones tanto en términos de coste como de desarrollo. Un nuevo estudio marcará un cambio en el sector.
Hasta ahora. Las células solares bifaciales tienen la capacidad de aprovechar no solo la luz que incide directamente sobre su superficie frontal, sino también la que rebota desde el suelo u otras superficies cercanas hacia su parte trasera. Esto aumenta la cantidad de energía que pueden generar en comparación con las tradicionales, que solo capturan luz desde un lado.
No obstante, existen unas limitaciones tecnológicas, como la necesidad de electrodos transparentes que permitan que la luz pase y, a la vez, conduzcan la electricidad generada. Además de que sea estable, eficiente y asequible. Finalmente, un equipo de investigadores del Instituto Indio de Tecnología (IIT) de Dharwad ha superado este desafío.
El avance. Los científicos indios han encontrado la solución en el desarrollo de un electrodo transparente hecho de dos capas de óxido de níquel (NiO) y una capa de plata (Ag). A diferencia de otros paneles bifaciales que usan óxidos conductores como el ITO o redes de nanohilos de plata, esta nueva combinación mejora la transparencia y la conducción eléctrica, manteniendo bajos los costos y aumentando la estabilidad del panel.
Esta nueva creación permitirá una mayor adaptación en entornos industriales y agrícolas donde no se pueden utilizar las células solares tradicionales. Por ejemplo, las células bifaciales podrían integrarse en invernaderos y ventanas transparentes de casas y grandes edificios.
Más técnico. El grupo de desarrollo del IIT ha empleado la técnica deposición física de vapor de baja energía. En este proceso, los materiales se vaporizan en una cámara de vacío y luego se condensan sobre una superficie, formando capas delgadas y uniformes. De este modo, se logró la estructura de tres capaz de Nio/Ag/Nio (NAN), lo que dio como resultado un electrodo de 40 nanómetros de espesor. Este diseño es perfecto para su uso en materiales de construcción y para combinarlo con otros tipos de células solares.
Cuando agregaron este electrodo NAN a las células solares, estas presentaron un alto factor de bifacialidad del 72%, lo que indica una capacidad eficiente para capturar luz desde ambas direcciones. Además, el estudio ha señalado que, tras 1.000 horas de prueba sin ningún tipo de protección, las células solares mantuvieron el 80% de su eficiencia inicial. Los investigadores han destacado que el rendimiento comenzó a disminuir después de dos semanas, un comportamiento típico en las células solares de perovskita (PvSC).
Usaron perovskita. En esta investigación utilizaron perovskita, un material que no solo es más barato de producir, sino que también ofrece mayor flexibilidad y eficiencia. En comparación, los de silicio presentan una mayor durabilidad, pero la perovskita aprovecha mejor la luz que rebota en superficies cercanas, como el suelo. Esto significa que pueden generar más energía, incluso en condiciones de sombra parcial.
Las adaptaciones. Ya hemos visto cómo las células solares bifaciales han encontrado aplicaciones en la agrovoltaica, permitiendo generar energía mientras las plantas crecen debajo, optimizando el uso de la tierra. Sin embargo, uno de los desafíos ha sido mejorar la eficiencia en condiciones de sombra parcial y mantener bajos los costos. Con este nuevo diseño de electrodos transparentes, los paneles bifaciales pueden captar más luz reflejada y ser más estables en el tiempo, lo que los hace aún más adecuados para su uso en cultivos, invernaderos y otras instalaciones agrícolas.
Este avance también abre nuevas posibilidades en el campo de la energía solar integrada en edificios (BIPV). Gracias a su transparencia y eficiencia, estas células bifaciales podrían utilizarse en fachadas, ventanas e incluso techos solares, maximizando la captación de luz sin comprometer el diseño arquitectónico. Esto permitiría que los edificios generen su propia electricidad de manera más eficiente, contribuyendo a la reducción del consumo energético.
A diferencia de los paneles bifaciales tradicionales, este diseño de tres capas con Nio/Ag/Nio ha marcado una novedad al mejorar la transparencia, eficiencia y estabilidad, lo que representa un avance significativo en la tecnología solar.
Imagen | Spie digital library
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