La eficiencia energética se ha convertido en un factor clave en la implementación de sistemas fotovoltaicos, donde el I+D+i está poniendo el mayor esfuerzo.
La energía solar fotovoltaica ha experimentado un notorio avance en España, consolidándose como una tecnología líder en el campo de la generación de energía renovable. España cuenta con un recurso solar abundante y una sólida infraestructura para el desarrollo de proyectos solares fotovoltaicos a gran escala.
Además, la eficiencia energética se ha convertido en un factor clave en la implementación de sistemas fotovoltaicos, impulsando la adopción de tecnologías y prácticas que maximizan la generación y el aprovechamiento de la energía solar. Un hecho, al que también ha contribuido un progreso significativo en la mejora de las células fotovoltaicas y los materiales utilizados en su fabricación.
En este sentido, en la generación de nuevos tipos de celdas, es dónde a nivel I+D+i, se está poniendo el mayor esfuerzo, hasta el punto que en Patentscope, hay casi 4.000 patentes registradas relacionadas con este ámbito. Y en este artículo te queremos presentar los 10 tipos de nuevas celdas que están teniendo mayor relevancia.
¿Qué es una celda solar?
Las celdas solares, también llamadas células solares fotovoltaicas, son dispositivos que pueden convertir la luz del sol en electricidad. Siendo como pequeñas fábricas que aprovechan la luz solar para generar electricidad y ayudarnos a obtener energía de manera más limpia y sostenible. Estás pueden estar hechas de un material especial llamado silicio, que puede ser monocristalino o policristalino.
Estas funcionan cuando la luz del sol llega a las celdas solares de las placas, haciendo que se produzca un efecto mágico llamado «efecto fotovoltaico». En este proceso, los fotones de la luz solar se transforman en electrones, lo que convierte la energía del sol en electricidad.
10 celdas solares más populares
- Celdas de perovskita: Utilizan un compuesto del mismo nombre como material fotovoltaico, tienen alto potencial debido a su alta eficiencia en la conversión de la luz solar en electricidad y un bajo costo de fabricación.
- Celdas de película delgada: Utilizan materiales semiconductores en forma de capas muy delgadas, lo que reduce la cantidad de material necesario y puede disminuir los costos de fabricación. Algunos ejemplos son las celdas de silicio amorfo, telururo de cadmio (CdTe) y las celdas de sulfuro de cobre-indio-selenio/galio (CIS/CIGS).
- Celdas multiunión: También conocidas como células solares de concentración, son dispositivos que utilizan múltiples capas de semiconductores para capturar diferentes longitudes de onda de la luz solar. Estas células pueden alcanzar eficiencias más altas que las celdas solares convencionales y son especialmente adecuadas para entornos de alta radiación solar, como las regiones desérticas. Sin embargo, su adopción aún se ve limitada por los altos costos y la necesidad de concentradores ópticos. Dentro de esta categoría ya conoce como perovskita tándem, a la multiunión de perovskita y silicio.
- Celdas orgánicas: Utilizan materiales orgánicos, como polímeros, para convertir la luz solar en electricidad. Son flexibles, livianas y se pueden fabricar utilizando técnicas de impresión en rollo, lo que las hace adecuadas para aplicaciones en dispositivos electrónicos portátiles y otras superficies flexibles.
- Celdas de colorantes (DSSC): También conocidas como DSSC (por sus siglas en inglés, Dye-Sensitized Solar Cells), utilizan un tinte fotosensible para capturar la luz solar. Son versátiles, ya que pueden funcionar con luz solar difusa y en diferentes ángulos, lo que las hace adecuadas para aplicaciones en climas nublados y en superficies no orientadas perfectamente hacia el sol.
- Celdas de punto cuántico: Son nanoestructuras semiconductoras que pueden absorber y emitir luz en diferentes longitudes de onda. Las celdas solares de punto cuántico pueden ser ajustadas para capturar la luz solar en un rango más amplio de colores, lo que aumenta la eficiencia de conversión.
- Celdas transparentes: Estas celdas solares están diseñadas para ser transparentes y permitir el paso de la luz a través de ellas. Pueden integrarse en ventanas, pantallas y otros dispositivos transparentes, lo que permite generar electricidad sin obstaculizar la visibilidad.
- Celdas bifotónicas: Utilizan dos fotones de baja energía para generar un electrón en un estado de alta energía, aumentando así la eficiencia de conversión. Esta tecnología se encuentra en etapas de investigación y desarrollo, pero muestra un gran potencial para mejorar la eficiencia de las células solares convencionales.
- Celdas basadas en fotosíntesis artificial: Inspiradas en el proceso de fotosíntesis de las plantas, las celdas solares basadas en fotosíntesis artificial utilizan catalizadores para convertir la luz solar en energía química, que luego se puede utilizar para generar electricidad.
- Celdas de nanotubos de carbono (CNT): Pueden actuar como materiales semiconductores en las células solares. Estas celdas solares ofrecen ventajas como flexibilidad, ligereza y estabilidad frente a la radiación.
El camino hacia un futuro energético más sostenible y respetuoso con el medio ambiente está siendo pavimentado por el I+D+i en el campo de la energía solar fotovoltaica. Estamos en un momento emocionante en el que la ciencia y la tecnología están trabajando de la mano para hacer realidad una visión de un mundo más verde y renovable. Por eso, desde IDEA también estamos trabajando en ello, bajo nuestra línea de negocio IDEA GREEN, impulsando proyectos renovables que quieran lograr un futuro más sostenible.
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