Paneles solares cristalinos, una alternativa de energía solar

Constantemente se busca actualizar la manera en que los paneles solares brindan energía a la sociedad, anteriormente se explicó la opción de fabricar paneles solares a base de perovskita para que estos puedan tener un mayor porcentaje de eficacia, otra opción son los edificios solares los cuales tienen incorporados paneles solares dentro de su estructura para que puedan funcionar en base a energía solar.

En la actualidad el vidrio es algo que se usa día a día por diversas razones, entre ellas la construcción de teléfonos celulares, pantallas de televisión hasta grandes ventanas usadas en edificios para que estos sean iluminados con la luz solar. Se estima que tan solo en Estados Unidos, hay alrededor de 5 a 7 billones de metros cuadrados de vidrio en utilización. También es estimado por la “Agencia Internacional de Energía” que el sector de construcción de manera global representa un 40% de las emisiones de carbono de manera directa o indirecta.

Utilizando el concepto que más de 5 billones de metros cuadrados en Estados Unidos es básicamente algún tipo de vidrio o cristal, se ha empleado la idea de los paneles solares cristalinos, este concepto es conocido como vidrio fotovoltaico. Como es de esperarse este material es completa o parcialmente transparente, otorgando la oportunidad de que la luz pase por él.

En teoría, estos paneles serían capaces de emplearse de la misma manera que los cristales tradicionales, en otras palabras, estos vidrios fotovoltaicos podrían ser incorporados en teléfonos celulares y en ventanas gigantes montadas en rascacielos. Lo que diferencia estos paneles solares a los más tradicionales, es que estos no captarían la luz de la misma manera. Mientras los paneles tradicionales se enfocan en capturar la luz visible, los vidrios fotovoltaicos se enfocarían en la canalización de la luz invisible para la generación de electricidad.

Los primeros paneles solares cristalinos explorados en este concepto son aquellos que parcialmente son transparentes. Estos paneles son hechos con tecnología de película fina en las cuales se ponen en varias capas delgadas de materiales semi conductores, estos son puestos encima de una hoja de vidrio para que después se ponga otra hoja de vidrio encima.

Estos paneles pueden alcanzar una eficiencia de 20%, sin embargo, compensan este bajo coeficiente cubriendo altas áreas, ya que son más efectivo colocándose en los puntos más altos de edificios, donde la luz solar es más intensa. Cabe notar que la eficiencia más alta registrada en estos ha sido del 40%.

Los otros paneles solares cristalinos son aquellos que son completamente transparentes. Estos han empezado a ser concebidos desde 2014, donde un grupo de investigadores de la Universidad del Estado de Michigan crearon la primera celda solar completamente transparente. Esta celda es capaz de atrapar las ondas de luz invisibles, tales como la luz ultravioleta y la luz infrarroja, y al mismo tiempo permite que la luz normal y visible atraviese el vidrio. Cuando las ondas UV o IR colisionan con el vidrio, estas son transferidas a los bordes del material donde la conversión se lleva a cabo y es transformada en energía eléctrica.

Una gran desventaja que estos paneles solares representan es que el prototipo de los vidrios fotovoltaicos completamente transparentes, tienen una eficiencia de menos del 1%, los científicos apuntan que podría alcanzar a una eficiencia del 10 o el 15%.

Esta baja eficiencia se puede ver como una gran desventaja, pero como fue anteriormente mencionado, estos vidrios fotovoltaicos abarcan una gran área y son fáciles de instalar. También estos son muchos más fáciles de fabricar y tienen un costo menor, ya que no se construyen con materiales escasos en el planeta e incluso pueden ser reutilizados en caso de que estos se rompan. Otra ventaja es que debido a que estos permiten el paso de la luz visible, pueden aguantar temperaturas más altas de hasta 65 grados Celsius, y preservar un 80% de su funcionamiento después de 30% de uso continuo.

Estos paneles solares demuestran que no todo depende de la eficiencia de estos, sino también de cuanto pueden durar, ya que los paneles solares tradicionales no tienen un largo periodo de vida en comparación a estos vidrios fotovoltaicos.

[1] Clissitt, C. (2021, September 24). Transparent solar panels: Are they actually see-through? The Eco Experts.

[2] Greenberg, S. (2021, January 15). Transparent solar panels: Reforming future energy supply. Solar Magazine.

[3] Learn about transparent solar panels. The Renewable Energy Hub. (2020, March 31).

[4] Lunt, R. (2017, October 23). Transparent solar technology represents ‘wave of the future’. MSUToday.