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Sin polvo ni suciedad: la solución de la nanotecnología para los sistemas fotovoltaicos

Una iniciativa de la Unión Europea ha desarrollado un material de recubrimiento autolimpiante, duradero, robusto y de bajo coste. Este nuevo producto contribuirá a mejorar la eficacia en la generación de energía solar.
Sin polvo ni suciedad: la solución de la nanotecnología para los sistemas fotovoltaicos
Los sistemas fotovoltaicos, capaces de extraer energía limpia y sostenible de la luz solar, acumulan suciedad y partículas de polvo, agua y arena. Este fenómeno supone una reducción de la energía lumínica que llega a las celdas fotovoltaicas y, según algunos estudios, disminuye la producción de energía hasta un 50 %. Por lo tanto, es esencial que estas celdas se mantengan limpias. Sin embargo, el proceso rutinario de limpieza y mantenimiento puede tener un coste bastante alto y suponer un gasto de agua innecesario.

El proyecto SolarSharc, financiado con fondos europeos, ha logrado una tecnología de recubrimiento de gran repelencia que eliminará la suciedad en las superficies y optimizará la eficacia energética y el rendimiento fotovoltaico. En una entrevista publicada en el sitio web European Coatings, David Hannan, de Opus Materials Technologies (uno de los socios del proyecto), comentó que el desarrollo de recubrimientos antisuciedad está impulsado por objetivos de sostenibilidad y por la necesidad de obtener energías limpias. También hizo hincapié en los problemas relacionados con la producción de energía solar y añadió que «el polvo y la suciedad de los paneles solares son una de las causas principales de las pérdidas y la ineficacia en la generación de energía solar, lo que supone una disminución en la capacidad de generación por valor de más de 40 000 millones de euros. A su vez, esto causa más de 100 millones de toneladas de emisiones de CO2, debido a la generación de combustible fósil necesaria para paliar la deficiencia». Hannan explicó algunos de los inconvenientes de los materiales de recubrimiento autolimpiantes actuales, como «una vida útil muy corta (dos o tres años), un bajo nivel de transparencia y un alto coste (más de 260 euros por litro). Esto significa que no suelen ser soluciones rentables y, por lo tanto, no se utilizan. Las pérdidas se aceptan como el menor impacto económico posible para el funcionamiento de la planta».

Mejora de la eficacia

Según el sitio web del proyecto, la estructura de nanopartículas de SolarSharc proporciona una «gran transparencia, lo que aumenta hasta un 4 % la eficacia de la generación energética e incluso mejora la estética, algo importante en aplicaciones arquitectónicas. La química de la sílice no es peligrosa y permite una fabricación escalable». Además de ser duradero y autolimpiante, SolarSharc es «antirreflectante, resistente a altas temperaturas y está protegido contra condiciones meteorológicas adversas». Gracias a sus propiedades antirreflectantes, SolarSharc «es un avance en la transmitancia y consigue que más del 93 % de la luz disponible llegue al semiconductor fotovoltaico».

Según se explica en el sitio web del proyecto, el recubrimiento híbrido (orgánico e inorgánico) de SolarSharc tiene un grosor de unas pocas micras. «Gracias a una red de sílice (vidrio) unida químicamente a grupos orgánicos antiadherentes, [el recubrimiento] Solar Sharc® repele con facilidad el agua y la suciedad transmitida por esta. En lugar de mojar la superficie, las gotas de agua forman pequeñas esferas en el recubrimiento y salen rodando incluso con ángulos pequeños». El sitio también señala que la suciedad sólida, como el polvo o la arena, «se elimina fácilmente por la acción del aire o con pequeñas cantidades de agua».

El proyecto se dirige al entorno de la energía solar en el servicio público y a la industria fotovoltaica integrada en edificios, un sector en rápida expansión. Según indica CORDIS, los socios del proyecto esperan comercializar el material de recubrimiento SolarSharc y los nuevos módulos fotovoltaicos autolimpiantes integrados en edificios «desde el prototipo actual (nivel de preparación tecnológica TRL6) hasta la demostración de funcionamiento (nivel de preparación tecnológica TRL9) en medidas relacionadas con la fotovoltaica integrada en edificios, la certificación, la comercialización y la cadena de suministro, a fin de lograr un crecimiento rápido».

El proyecto SolarSharc (SOLARSHARC - A DURABLE SELF-CLEAN COATING FOR SOLAR PANELS TO IMPROVE PV ENERGY GENERATION EFFICIENCY) comenzó en 2017. El producto saldrá al mercado en 2019.

Para obtener más información, consulte:
Sitio web del proyecto SolarSharc

Fuente: Basado en información del proyecto y en artículos aparecidos en medios de comunicación

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