En los laboratorios del MIT, los científicos están elaborando una tecnología que permitirá aprovechar toda la superficie de una ventana convencional como un gran panel generador de energía. Si pudiéramos sumar toda la superficie cubierta de vidrio que hoy posee cualquier edificio moderno, comprenderíamos que este avance puede proporcionar energía para las luces junto a otros dispositivos, y reduciría los costes de instalación mediante el aprovechamiento de las estructuras de ventanales existentes. Este desarrollo de los laboratorios del MIT permitiría utilizar los cristales sin interferir con la posibilidad de ver a través de ellos. La clave de la tecnología está centrada una célula fotovoltaica basada en moléculas orgánicas, que aprovecha la energía de la luz infrarroja, mientras que la luz visible puede pasar sin impedimento alguno.
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En la actualidad se considera que el costo de instalación de un sistema tradicional de energía solar, basado en los clásicos paneles de silicio de película delgada (thin film), se lleva consigo entre la mitad y las dos terceras partes de los gastos de la instalación. Esto es contabilizando el gasto en los paneles y los componentes estructurales de las unidades exteriores, sin enumerar los sistemas internos de almacenamiento, puesta en forma y distribución de la energía, afirmó Vladimir Bulovic, profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación del MIT. Sin embargo, el sistema fotovoltaico transparente que acaba de desarrollar junto a Richard Lunt, un investigador postdoctoral en el Laboratorio de Investigación de Electrónica, podría disminuir en gran medida los costos en materiales estructurales.
Los grandes ventanales sumarán ahorro energético además de belleza arquitectónica
Todos los intentos conocidos de crear celdas solares transparentes tienen, o tenían, muy baja eficiencia (menos del 1% de la radiación solar se convierte en electricidad), o utilizan elementos que bloquean demasiado el paso de la luz y le impiden alcanzar un desempeño práctico para el uso en las ventanas. En forma reciente, los investigadores del MIT fueron capaces de encontrar una formulación química específica para sus células que, cuando se combina con revestimientos de reflexión “parcialmente infrarrojos”, brinda a ambos una gran transparencia a luz visible y una eficiencia considerablemente mayor, comparándolos con las versiones anteriores. En un edificio nuevo o en uno existente, donde las ventanas están siendo reemplazadas, la adición del material transparente de celdas solares para el cristal sería un costo adicional relativamente pequeño, ya que el costo del cristal, los marcos y la instalación sería la misma con o sin el componente solar, aunque es demasiado temprano en el proceso para poder estimar los costes reales.
Con las ventanas modernas de doble panel, el material fotovoltaico puede estar cubierto quedando en la parte interior, donde estaría completamente protegido de la intemperie. Sólo las conexiones de cableado a las ventanas y un regulador de voltaje serían necesarios para completar el sistema en una casa. Esta no será la solución definitiva a todas las necesidades energéticas, afirmó Bulovic, sino que es parte de "una familia de soluciones" para producir energía sin emisiones de gases de efecto invernadero. Además, es atractivo, porque puede ser añadido a las casas que se están construyendo en este momento, en lugar de necesitar del gran espacio e infraestructura que un sistema tradicional de paneles fotovoltaicos requiere.
Un prototipo de la célula solar transparente puede verse en uno de los artículos de promoción de las celebraciones por el 150 aniversario del MIT. (Foto: Geoffrey Supran)
Bulovic asegura que el trabajo se encuentra todavía en una fase muy temprana y hasta ahora han logrado una eficiencia del 1,7% en el prototipo de celdas solares, pero esperan que con un mayor desarrollo puedan ser capaces de llegar a un 12%, lo que sería comparable a los actuales paneles solares comerciales. "Será todo un desafío llegar allí", afirma Lunt, "pero es una cuestión que requiere la optimización de la composición y configuración de los materiales fotovoltaicos”. Los investigadores esperan que, después de un mayor desarrollo en el laboratorio, seguido por el trabajo de fabricación, la tecnología pueda convertirse en un producto comercial práctico dentro de una década.
Fuente: MITLa mayor incertidumbre de esta investigación está puesta en la vida útil que puedan tener estas nuevas células fotovoltaicas orgánicas.
El uso de las grandes superficies vidriadas de los edificios existentes podría ofrecer un área de superficie mucho más amplia respecto a la que pueden disponer los paneles solares tradicionales. En las mañanas y los atardeceres, con el sol bajo en el cielo, los lados de los edificios de las grandes ciudades son iluminados en plenitud y esto permitirá que se pueda alcanzar, en esos momentos, una cantidad significativa de energía generada. Max Shtein, profesor de Ciencias de los Materiales en la Universidad de Michigan, afirma que este trabajo demuestra uno de los aspectos fundamentales de la utilidad de la ingeniería de investigación y añade que este es uno de los tantos métodos que se están experimentando en la actualidad poniendo énfasis en que la mayor incertidumbre de esta investigación está puesta en la vida útil que puedan tener estas células fotovoltaicas orgánicas. Como beneficio adicional, el proceso de fabricación de las células propuestas por los investigadores del MIT podrá ser más respetuoso del medio ambiente, ya que no requiere los procesos de uso intensivo de energía que se utilizan para fabricar las tradicionales celdas solares de silicio.
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¿Y tú, qué opinas?
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#1Joaquín jueves, 21 de abril de 2011, 08:49
Ya que esta celda es transparente, pienso que podría ser un gran complemento incluso para las celdas fotovoltaicas tal y como las conocemos hoy en día, ya que este panel se podría añadir encima creando una segunda capa generadora de electricidad y aumentando de este modo la eficiencia conjunta del sistema. E incluso creo que permitiría instalaciones mixtas (calentamiento de agua + generador eléctrico).
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#2
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#3pepucho jueves, 21 de abril de 2011, 11:09
#2 Como va a revolucionar el mundo si lo único que han hecho es pasar de un rendimiento del 1% al 1,7%.
Eso no es nada!
Dicen que esperan llegar al 12%... veremos... -
#4
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#5AAA jueves, 21 de abril de 2011, 12:50
#4 Los fabricantes de esos dispositivos te dejan claro en el manual de instrucciones que no los dejes donde les de el sol directamente. Pero oye, que si quieres que tu móvil o tu portátil se destiñan y les cambien los colores de la pantalla, tú mismo.
Para hacer lo que dices, los fabricantes tendrían que empezar por hacer sus dispositivos más resistentes, y dudo que estén por la labor (cada vez los hacen más flojuchos para que duren menos y así les compren cada 2x3). -
#6
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#7Frank jueves, 21 de abril de 2011, 13:56
#1 jajajaja, y tu crees que se calienta el agua con las ondas de luz visible???
Mi amigo.... se utilizan las infrarojas, que con tu sistemita ya las habrias utilizado con el panel transparente.... me gustaría verte la cara de sorpresa probandolo y viendo como el agua sigue tan fria como antes.
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#8
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#9
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#10Joaquín jueves, 21 de abril de 2011, 18:54
#7 Según leo, la eficiencia del sistema presentado en este artículo es del 1,7% así que no creo que atrape toda la luz infrarroja. Me alegro que te haga reír mi ignorancia, a mi me hace reir tu soberbia.
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#11Frank jueves, 21 de abril de 2011, 19:14
#10 Es bueno reconocer errores, dime en que me equivoqé y me retracto, disculpa mi incapacidad de entender tu sentido abstracto de comunicar las cosas.
Por otro lado, es cierto que no absorve ni por cerca el 100% de los infrarojos, pero considerando que estamos comparando a un sistema serie (el tuyo) con uno paralelo (lo tradicional), tendriamos que evaluar el poner este en serie y hacer las comparaciones.... Lo que veo que sucedería es que este se debería instalar en un techo (por ejemplo) y con la nueva capa obtendrías un 1,7% de eficiencia en esa capa, disminuyendo en un porcentaje menor la eficiencia de la siguiente (celda fotoeléctrica tradicional).... y considerando que la ... Leer más -
#12JuliusX sábado, 23 de abril de 2011, 20:28
Que bueno que esta gente esta pensando en grande, pero seria mejor inciar por poco y ver como funciona, asi todos podrrmos ver la evolucion y desarrollo de esta tecnologia; Es decir, por que no ponerlos en las pantallas de moviles y tabletas como sugerian en una noticia anterior.
De momento revestir los edificios con este tipo de cristales me suena a poco creible. -
#13Pablo sábado, 28 de mayo de 2011, 09:34
#11 Creo que Joaquín se refería a componer un panel híbrido de fotovoltaica transparente con térmica debajo. El agua se calienta con el calor que llega a la placa inferior, y es aquí donde entra el efecto invernadero. La radiacción solar se compone de infrarrojo, ultravioleta y visible. Un vidrio es opaco al infrarrojo, pero no al resto. El espectro que atraviesa el cristal incide sobre la placa y ésta empieza a emitir, pero lo que emite es en la banda infrarroja, y rebota porque no puede atravesar el vidrio, por eso se llama trampa de calor. La idea no es mala, pienso, aunque es verdad que habrá que esperar a que aumente el rendimiento al menos hasta el de la FV actual.
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