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Concentración optimizada de la energía solar

La tecnología fotovoltáica (PV) convierte la energía solar en electricidad con un mínimo impacto medioambiental. Una nueva tecnología cuya patente se encuentra pendiente de aprobación, ayudará a mejorar los sistemas de seguimiento del sol, así como su rendimiento, y a reducir los costes.
Concentración optimizada de la energía solar
Se prevé que tecnología fotovoltáica se popularice enormemente pero antes será necesario aumentar su eficacia y reducir los costes asociados. La energía solar fotovoltáica de concentración (CPV) podría aportar las soluciones necesarias. El método empleado para obtener CPV es similar al de concentrar los rayos de sol sobre un trozo de papel utilizando una lupa. En el caso de la CPV, los sistemas ópticos de refracción y reflexión son los encargados de concentrar la energía solar. Comparado con los sistemas convencionales de energía fotovoltáica, este método reduce de manera espectacular la cantidad de semiconductor necesaria.

El proyecto «Multi-approach for high efficiency integrated and intelligent concentrating PV modules (systems)» (APOLLON), financiado con fondos europeos, se propuso optimizar la energía solar fotovoltáica de concentración (CPV) en toda la cadena de suministro. El trabajo de los científicos que formaron parte de este proyecto consistió en mejorar las tecnologías de procesamiento, los componentes del semiconductor y la fabricación del prototipo final.

La experiencia combinada de los diecisiete socios del proyecto procedentes de ocho países distintos dio lugar al desarrollo de tecnologías innovadoras, con patentes pendientes de aprobación, en el campo de la óptica y el seguimiento del Sol. Aplicaron un algoritmo para maximizar la producción de energía de cada módulo de CPV. El sistema de espejos diseñado para obtener CPV alcanzó un rendimiento del 30 %. Se espera que los progresos en este sentido lleguen a alcanzar niveles de rendimiento espectaculares que superen el 45 %.

Los socios del proyecto APOLLON también contribuyeron de manera significativa a las normas empleadas en la metodología de ensayo de la CPV. El desarrollo de un nuevo modelo con el mismo comportamiento eléctrico que un modelo de CPV similar, así como de una nueva forma de medir la temperatura de las células solares es un paso importante para la optimización de futuros diseños.

Mediante la reducción de los costes a menos de la mitad de lo que se había calculado al inicio del proyecto, el equipo investigador logró convertir la tecnología CPV en un producto más competitivo. La evaluación medioambiental realizada en torno a estas nuevas tecnologías mostró que eran capaces de generar rendimiento energético en un periodo cercano al año con un impacto ecológico mínimo.

Los miembros del proyecto APOLLON consiguieron así mejorar considerablemente las tecnologías más innovadoras en el campo de la CPV, reducir los costes de forma significativa y ofrecer la posibilidad de obtener rendimientos espectaculares. Dichas mejoras facilitarán la popularización de estas tecnologías a nivel mundial y en consecuencia contribuirán en gran medida a reducir la actual dependencia de los combustibles fósiles, así como las emisiones asociadas al cambio climático.

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Palabras clave

Energía solar, fotovoltáico, energía solar fotovoltáica de concentración, óptica, componentes del semiconductor, seguimiento del sol, temperatura de la célula solar, retorno energético
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