Saltar o menú de navegación e ir ao contido

EROSKI CONSUMER, o diario do consumidor

Buscador

logotipo de fundación

Canles de EROSKI CONSUMER


Estás na seguinte localización: Portada > Medio ambiente > Enerxía e ciencia

Este artigo foi traducido por un sistema de tradución automática. Máis información, aquí.

Paneis solares: así evolucionan

As ríxidas placas de silicio poderían dar paso nuns anos a outras máis flexibles, baratas, eficientes e de múltiples aplicacións

Os expertos falan de ata catro xeracións para referirse a a evolución dos paneis solares fotovoltaicos. As actuais células, baseadas en silicio, poderían ser substituídas nuns anos por outros materiais e tecnoloxías moi diversas. Os seus responsables perseguen aumentar a eficiencia enerxética destes dispositivos, abaratar os seus custos de produción e logar unha gran variedade de aplicacións que lles permita competir cos combustibles fósiles ou a enerxía nuclear.

Img placa

As placas solares fotovoltaicas baséanse en dúas obleas ou láminas con materiais semiconductores. Ambas utilizan uns elementos químicos, denominados “dopantes”, que forzan a unha dos ferros a ter un exceso de electróns (carga negativa, N) e á outra, a unha falta destes (carga positiva, P). Esta unión P-N xera un campo eléctrico cunha barreira de potencial que impide que se transvasen electróns entre os ferros.

O alto prezo e fraxilidade das placas fotovoltaicas actuais levaron aos investigadores a probar novos materiais e sistemasCando se expón esta unión P-N á radiación solar, os fotóns da luz transmiten a súa enerxía aos electróns. Con leste achegar, rompen a barreira de potencial e saen do semiconductor por un circuíto exterior, de maneira que se produce corrente eléctrica. As placas fotovoltaicas componse de células, o módulo máis pequeno capaz de producir electricidade.

O silicio é o material máis utilizado para estes paneis fotovoltaicos, aínda que se fabrica de formas diferentes. O silicio puro monocristalino permite un rendemento nos paneis comerciais do 16%, pero o seu prezo é caro. O silicio puro policristalino, reconocible polo seu aspecto granulado, é máis barato pero logra un rendemento do 14%. O amorfo utilízase en pequenos aparellos, como calculadoras, reloxos ou paneis portátiles de menor tamaño. O seu rendemento é do 8%. Os científicos traballan con outros materiais, como o teleruro de cadmio ou os sulfuros e seleniuros de indio para ampliar o abanico de posibilidades.

Img energia espacio001
As placas solares poden ser fixas, moi típicas nos tellados, ou dinámicas, grazas aos seguidores solares. Estes dispositivos melloran o rendemento dos paneis, xa que a súa misión consiste en seguir ao Sol desde a súa saída ata a posta. Tamén se pode extraer rendemento das placas solares fotovoltaicas mediante a súa fusión con outros sistemas renovables: un sistema mixto eólico-solar ou solar fotovoltaico-térmico son algunhas posibilidades.

Estas placas comercialízanse na actualidade de forma maioritaria, grazas á súa alta eficiencia, que podería chegar en teoría a un máximo do 33%. O seu alto prezo e a súa fraxilidade levaron aos investigadores a probar outros materiais e sistemas que permitan novas xeracións de paneis.

Da primeira á cuarta xeración

A segunda xeración de células solares coñécese desde os anos noventa. Baséanse nun método de produción epitaxial para crear láminas moito máis flexibles e delgadas que as súas predecesoras. Por iso denomínallas de lámina delgada. A eficiencia, entre o 28% e o 30%, é outra das súas principais vantaxes, pero o seu elevado custo limítaas hoxe en día aos sectores aeronáutico e espacial.

Algúns expertos falan xa de paneis solares de baixo custoDiversas empresas de todo o mundo traballan para xeneralizar estes sistemas de segunda xeración. Algúns expertos falan xa de paneis solares de baixo custo, que empregan materiais distintos ao silicio, como microestructuras CIGS, denominadas así polas materias que utiliza (cobre, indio, galio e selenio), ou CIS, en caso de non incluír galio. Outros investigadores crearon tecnoloxías como as células orgánicas fotovoltaicas (OPV), uns polímeros (plásticos) orgánicos capaces de reaccionar á luz solar.

As posibilidades destes materiais son enormes. Polo momento, a eficiencia destas placas é aínda máis baixa que as de primeira xeración, pero os seus defensores aseguran que só é cuestión de tempo alcanzalas e mesmo superalas. Algúns expertos estiman que poderían ter unha relación custo/eficiencia mellor que os combustibles fósiles a partir de 2015.

A terceira xeración, aínda en fase de experimentación, persegue mellorar aínda máis os paneis de láminas delgadas. Diversos investigadores e empresas de todo o mundo traballan en varias tecnoloxías, como as denominadas de ocos cuánticos, nanotubos de carbono ou nanoestructuras de óxido de titanio con colorante (DSSC). Con elas poderíase crear unha pintura que recubriría as casas ou as estradas para xerar enerxía; así como tinguiduras para todo tipo de aparellos electrónicos, pezas téxtiles ou coches solares. A eficiencia destes sistemas tamén podería ser superior (entre o 30% e o 60%). Os seus defensores cren que estas placas poderían empezar a comercializarse sobre 2020.

Unha cuarta xeración de paneis solares uniría nanopartículas con polímeros para lograr células máis eficientes e baratas. O panel basearíase en varias capas que non só aproveitarían os diferentes tipos de luz, senón tamén o espectro infravermello. A NASA utilizou esta tecnoloxía multi-unión nas súas misións a Marte.

Outros expertos non falan de xeracións, senón de avances na relación custo de fabricación/eficiencia da conversión enerxética. En teoría, os paneis solares poderían lograr unha conversión da luz solar en electricidade dun 93%. O custo tería que baixar tamén máis para competir cos combustibles fósiles e a enerxía nuclear.

Orixe das placas solares fotovoltaicas

Img global
O descubrimento do efecto fotovoltaico, a base das células solares que permite converter a luz solar en electricidade, atribúese ao físico francés Alexandre-Edmond Becquerel en 1839. Cinco décadas despois, en 1883, o inventor americano Charles Fritts creou a primeira célula fotovoltaica. Para iso utilizou un semiconductor de selenio cunha fina capa de ouro. Era un pequeno dispositivo cunha eficiencia do 1%. En 1946, o enxeñeiro americano Russell Shoemaker Ohl patentou a célula solar moderna.

En canto ao termo “fotovoltaico”, provén do grego “photo” (luz) e do apelido do físico italiano Alessandro Volta, coñecido polos seus experimentos con electricidade e polo desenvolvemento da pila eléctrica.

Pódeche interesar:

Infografía | Fotografías | Investigacións