Tecnología fotovoltaica innovadora de baja concentración
Para reducir los costes de generación eléctrica FV, la industria de la energía solar se vio obligada a implantar nuevas soluciones para una instalación de la energía FV a gran escala que posibilitasen un coste de capital bajo, un periodo de amortización energética corto, así como un sistema flexible y una vida útil amplia. El consorcio SOLGAIN (Competitive stationary low concentrating solar module of novel design) se creó con el objetivo de diseñar LCPV estacionarios y novedosos que permitieran superar los obstáculos económicos, tecnológicos y medioambientales a fin de lograr un coste de 0,67 euros por vatio y optimizar el conjunto de módulos para aplicaciones comerciales. En comparación con los sistemas de alta concentración, LCPV, además de ser más sencilla y económica de fabricar y mantener, resulta especialmente adecuada para su instalación en edificios, lo que brinda una alternativa competitiva para los sistemas FV planos. Los concentradores parabólicos de compuestos y los concentradores acoplados al prisma son algunos ejemplos de LCPV. Los investigadores diseñaron un sistema LCPV con un concentrador parabólico de compuestos acoplados al prisma y un ángulo de aceptación amplio que debería maximizar la producción energética anual. La utilización de un material nanocompuesto dieléctrico transparente con un índice refractivo elevado permitió prescindir del seguimiento solar mecánico. Por último, se usó una célula solar de alta eficiencia con contacto trasero de cobre interdigitado para optimizar rendimientos, eliminar pérdidas por sombreado y reducir costes. El desarrollo de estos innovadores LCPV tiene muchas posibilidades de satisfacer la demanda energética durante los periodos de mayor consumo gracias a su gran ángulo de aceptación y a su capacidad para absorber tanto la radiación directa como la mayor parte de la radiación solar difusa. El módulo FV de película fina reduce la cantidad de material activo, lo cual incide de manera significativa en el periodo de amortización energética, cuya duración se estima inferior a un año. Con la idea de lograr la máxima flexibilidad, el equipo investigador diseñó módulos LCPV que pueden reemplazar a los materiales de construcción convencionales en algunas partes de la envolvente del inmueble, especialmente las fachadas verticales. Mejorar la eficiencia de conversión energética de la célula, a la vez que se reducen su coste de instalación y la utilización de materiales activos, debería favorecer el desarrollo de módulos rentables. Se espera que los prototipos del proyecto SOLGAIN favorezcan una conversión más eficiente y permitan reducir a una quinta parte la utilización de material activo, aspectos que contribuirán a optimizar la relación coste-rendimiento.
Palabras clave
Fotovoltaica de baja concentración, energía solar, amortización energética, SOLGAIN, integración en edificios