Científicos del Grupo de Investigación y Desarrollo de Energía solar de la Universidad de Jaén trabajan en el desarrollo de fórmulas matemáticas para determinar el comportamiento de diferentes materiales como teluro de cadmio o la combinación de cadmio, indio y selenio para la construcción de placas solares. Para ello, utilizan como referencia el comportamiento del silicio, del que se conoce el rendimiento y producción de energía en diversas condiciones climatológicas.
España, por su situación geográfica y climatología, es uno de los países europeos con más horas de luz al día. La energía solar, la obtenida directamente de los rayos del sol, es una alternativa renovable y no contaminante. Con todo, el crecimiento de las instalaciones solares fotovoltaicas está limitado por el precio del silicio, la materia prima que más se usa para la construcción de placas solares. Con el objetivo de reducir costes, las empresas fabricantes han comenzado a utilizar otros materiales y las investigaciones se han centrado en comprobar su utilidad y rendimiento.
Científicos del Grupo de Investigación y Desarrollo de Energía solar de la Universidad de Jaén (UJA) trabajan en el desarrollo de fórmulas matemáticas para determinar el comportamiento de diferentes materiales como teluro de cadmio o la combinación de cadmio, indio y selenio (denominados de película delgada) para la construcción de placas solares. Para ello, utilizan como referencia el comportamiento del silicio, del que se conoce el rendimiento y producción de energía en diversas condiciones climatológicas. “Existen fórmulas matemáticas que definen perfectamente cómo se comporta el silicio, por ejemplo, con una determinada temperatura, radiación solar, viento o humedad, porque se ha estudiado este material durante mucho tiempo, pero no se sabe muy bien cuál es la respuesta de otros materiales a medio y largo plazo y con condiciones meteorológicas externas”, afirma Jorge Aguilera, investigador principal del proyecto.
El resultado de la investigación determinará el rendimiento global de un sistema fotovoltaico (placas solares) para diferentes tecnologías. Además, se conocerá la productividad generada por los diferentes materiales sometidos a las mismas condiciones meteorológicas y atmosféricas externas, como la temperatura ambiente o velocidad del viento y se conocerán la potencia máxima generada por cada tecnología bajo estas condiciones de estudio
Para realizar las investigaciones, el equipo de Aguilera utiliza la tecnología de concentración voltaica. La idea básica de este sistema, frente a los paneles solares convencionales, es la sustitución de la célula solar de un panel (encargada de captar la luz y del mismo tamaño que los paneles en los que se ubica) por una de mucho menor tamaño.
La reducción de material se compensa con lentes reflectantes que dirigen la luz al punto exacto donde se sitúa la célula solar en el panel. “Con este sistema se produce, al menos, la misma cantidad de energía que con una célula de mayor tamaño y, además, se reducen los costes. El problema es que es necesario que las células estén mirando directamente al sol”. Para ello, los paneles están ubicados en un seguidor solar que sigue constantemente el movimiento del sol y que mantiene el panel en la posición adecuada para que la célula capte la luz. La elevada precisión necesaria para estos sistemas incrementa el coste del sistema y suponen, por tanto, una barrera más para la implantación de los mismos.
En la región del polo sur de la Luna existen zonas donde nunca luce el Sol y otras donde siempre llegan sus rayos. Para que los vehículos puedan operar en esas condiciones, y con fondos de la Agencia Espacial Europea, investigadores de España y Reino Unido desarrollan sistemas que combinan paneles solares, baterías y generadores termoeléctricos de radioisótopos.
La metodología diseñada por la Universidad de Murcia y el CSIC identifica las regiones donde el sol y el viento ofrecen, conjuntamente, menos fluctuaciones en la producción de energía. A través de la sistema Climax se pueden planificar el emplazamiento y uso compartido de estas renovables para aumentar la estabilidad del suministro.
