El gran desafío de la energía solar urbana nunca fue solo la eficiencia, sino el espacio. Los paneles tradicionales exigen superficies amplias, peso estructural y condiciones que pocas edificaciones pueden cumplir.
Una investigación reciente de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur propone una solución que cambia el enfoque por completo: en lugar de buscar más espacio, convertir en fuente de energía algo que ya existe, específicamente, el vidrio de los edificios.
¿Qué innovaciones se lograron al alterar las células de perovskita?
Si bien esta tecnología ya está presente en múltiples paneles solares del mercado, un reciente estudio realizado por la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur demostró que es posible modificar las células solares de perovskita y hacerlas hasta 50 veces más delgadas.
Demostrando que estas células pueden integrarse directamente en ventanas, y acá está lo interesante, no serían necesariamente aplicables a vidrios nuevos, sino que también se pueden incorporar a estructuras ya construidas.
⚡ Clave: La reducción de tamaño de las células solares de perovskita se ha logrado sin perder eficiencia ni oscurecer drásticamente el vidrio.
Innovaciones fotovoltaicas vs. Arquitectura urbana actual
A pesar de que con los años se ha visto como un problema latente el hecho de que haya pocos lugares para instalar paneles solares debido a su volumen y el peso de los mismos.
Actualmente, instalar paneles solares en la ciudad es cada vez más complejo. Esto no significa que sea imposible, sino que muchas estructuras actuales limitan un aprovechamiento más eficiente de la tecnología solar en las edificaciones. A continuación, te presentamos los principales inconvenientes.
- ❯ Tejados reducidos. El tamaño actual de los tejados en los edificios o departamentos es bastante reducido para alimentar la demanda de la instalación.
- ❯ Terrenos libres. No hay suficientes terrenos extensos en ciudades donde se puedan instalar únicamente paneles solares.
- ❯ Instalación en paredes. Se debe considerar que los paneles son opacos por factores técnicos, por lo que, su instalación en fachadas de edificios puede ser estéticamente disruptiva.
Además, la instalación de paneles en muros o fachadas de edificios debe ir de la mano de otras condiciones a evaluar como las características térmicas del edificio.
En ese sentido esta investigación busca eliminar estos limitantes brindando la oportunidad de transformar las estructuras de vidrio ya instaladas en las ciudades modernas y convertirlas en activos de generación energética.
¿Cómo se logró la reducción de tamaño en las células sin comprometer su eficiencia?
La investigación realizada por la profesora Annalisa Brunno de la Facultad de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la NTU logró fabricar capas absorbentes de perovskita ultrafinas que permitan la reducción del material cristalino, pero, manteniendo su rendimiento fotovoltaico.
Para la reducción del cristalino, se emplearon técnicas de vacío, específicamente evaporación térmica, donde se calentó el material hasta vaporizarse y posteriormente depositarse en una superficie hasta formar una película ultrafina.
Los investigadores afirman que de aplicarse e implementarse a gran escala esta nueva tecnología podrían convertirse grandes estructuras en superficies altamente generadoras de energía solar.
❓ ¿Sabías esto?
Un panel solar moderno puede superar eficiencias del 20%. Por su parte, un dispositivo semitransparente con capas de perovskita de 60 nanómetros alcanza un 7,6%. Aunque su eficiencia es menor, para su peso nulo y gran rendimiento en baja luminosidad, son resultados excepcionales.
A pesar de que el proyecto es bastante prometedor y es un gran paso para la evolución del vidrio solar, aún está pendiente a evaluarse su eficiencia y aplicación a gran escala.
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Si bien el proyecto es esperanzador, también debe pasar las próximas pruebas cruciales para determinar su estabilidad a largo plazo y su rendimiento en áreas más extensas a un laboratorio.
— Sam Stranks, profesor en la Univerdad de Cambridge
De aprobarse estas pruebas el estudio sería bastante beneficioso, más aun considerando que las principales ciudades modernas ya se encuentran cubiertas de edificios acristalados. Incluso la incorporación de estas tecnologías aún en una pequeña parte de las superficies podría generar nuevas fuentes de generación energética sin necesidad de terrenos adicionales.