Nuevo método de captación solar, mini-esferas.

La empresa japonesa, Kyosemi, ha desarrollado unas mini esferas (Sphelar) con las cuales será posible captar la luz solar sin importar el ángulo de incidencia de los rayos solares, lo que abre la posibilidad de la incorporación de esta nueva tecnología a infinidad de ámbitos y a dejar volar la imaginación de proyectistas para la incorporación de las mismas a la vida cotidiana.

Uno de los problemas principales de los paneles fotovoltaicos es que su eficiencia se ve drásticamente disminuida cuando los rayos solares no se reciben directamente, lo cual ocurre durante gran parte del día si no hay seguidores.  

Con el uso de esta tecnología se puede seguir aprovechando la luz solar para producir energía aún y cuando esta no este incidiendo directamente.

El sistema se denomina Kyosemi Sphelar y consiste es muchas de estas mini esferas agrupadas en un pequeño domo. Las esferas miden 1.8 milímetros de diámetro y son construidas de un tamaño uniforme, están hechas a partir de pedazos de silicio desechados en la fabricación de celdas solares convencionales.

A diferencia de las células fotovoltaicas, no hay necesidad de cortar obleas de un lingote y sin pérdida masiva de material en el corte. El proceso economiza en el costo de producción.

El silicio se funde y después se forman gotas de tamaño homogéneo.Una vez enfriado y estable, el silicio fundido se transforma en granos esféricos. Estos pasan a ser el núcleo de las células solares micro-esféricas.

La unión PN se forma sobre la superficie del grano de silicio. Entonces contactos positivo y negativo son moldeados a un lado y al contrario. Ahora, cada célula está lista para generar electricidad.

Las células son cableadas en una estructura de malla para producir mayor energía.

Una captación de la luz tridimensional y la estructura de la malla flexible permite a los módulos solares formar parte de diferentes formas.

El dato más importante es sin duda la eficiencia, y estás mini esferas solares alcanzan el 20%, una cifra superior a la de cualquier célula fotovoltaica comercial de la actualidad. Esta tecnología luce muy prometedora, habrá que ver cual es su desarrollo comercial y el precio.

Os dejo un video en el que el Sr. Nakata, director general y el inventor de Sphelar, presenta la tecnología y su futuro (película filmada en PV EXPO 2010). Está en japonés, pero ya sabéis lo que dicen de una imagen vale más que cien palabras.

Investigadores desarrollan una pintura solar que produce electricidad.

¿Pintura solar? Pues quizás estemos delante de la modificación de los paneles solares tal y como los conocemos hoy en día.
De momento está tecnología está en fase experimental y no tiene un buen rendimiento en comparación con la actual, pero la diferencia de coste de una frente a la otra y los buenos resultados obtenidos en la primera prueba, hace presagiar que estamos frente a una nueva tecnología captadora de energía.

Un equipo de investigadores ( del Centro Notre Dame de Nano Ciencia y Tecnología (NDnano) desarrollan una "pintura solar" económica que utilice nanopartículas de semiconductores para producir energía.

"Al incorporar nanopartículas o quantum dots que producen energía en un compuesto que puede esparcirse, hemos hecho una pintura de una sola capa solar que se puede aplicar a cualquier superficie conductora sin equipo especial."

Los investigadores han centrado su investigación en el nuevo material que utiliza nano-partículas de dióxido de titanio cubiertas de sulfuro de cadmio. Estas partículas son suspendidas en una mezcla de agua y alcohol para crear una pasta.

Cuando la pasta es aplicada en un material conductor transparente y expuesto a la luz, se creó electricidad.

La eficiencia de conversión de luz a energía es del 1%, lo cual está muy por detrás de las celdas solares comerciales de silicio cuya conversión es de 10% a 15 %. Sin embargo, la pintura bautizada como "Sun-Believable" resultaría más barata y fácil de aplicar. Mientras tanto los investigadores siguen estudiando maneras de mejorar su estabilidad.

 

 He hecho un resumen del artículo, pero aquí os dejo la traducción del artículo completo por si os interesa, al igual que el link de la página en la que aparece y el del artículo completo por si queréis más información.

Para la fabricación de células solares, los ingenieros podrían algún día cambiar sus habitaciones limpias por  un delantal de pintor. Los investigadores han desarrollado una pasta de nanopartículas semiconductoras llamada pintura solar que podría abaratar y facilitar la producción de células solares (ACS Nano, DOI: 10.1021/nn204381g).

Muchos investigadores que trabajan sobre la energía solar se han centrado en la mejora de la eficiencia del silicio basados ​​en células solares. Sin embargo, los dispositivos de silicio tiene un alto precio debido a los protocolos especializados y el equipo necesario, dice Kamat Prashant de la Universidad de Notre Dame. Señala que algunos investigadores han evitado el uso de silicio y crearon células por medio de los puntos cuánticos hechos de materiales como el sulfuro de plomo. Desafortunadamente, el proceso de fabricación de estas células solares de puntos cuánticos sigue siendo caro y lento. Para simplificar y reducir los costos de producción de células solares, Kamat y sus colegas querían desarrollar materiales de punto cuántico que alguien podría pintar sobre cualquier superficie conductora sin necesidad de un equipo especial.

 

 

Los puntos cuánticos en estas pinturas solares llamados nanopartículas, son de varias capas . Cada partícula tiene una base de nanopartículas de dióxido de titanio recubiertos con compuestos que pueden absorber los fotones, o sulfuro de cadmio o seleniuro de cadmio. Cuando un fotón con la energía adecuada golpea los compuestos de cadmio, un escape de electrones y TiO2  la absorbe.

 

Los investigadores usaron dos métodos para el recubrimiento de las nanopartículas de TiO2 con los compuestos de cadmio: Se mezclan físicamente los ingredientes o utilizar un proceso llamado el pseudo capa de adsorción de secuencia iónica  y el método de reacción en CD o depósito de CdSe sobre los núcleos. Para producir electrodos, los científicos suspendieron las nanopartículas en una mezcla de agua y alcohol y luego extendieron la pasta en un material conductor transparente. Luego, probaron la eficiencia de conversión de luz a electricidad de las células construido a partir de estos electrodos, utilizando un cátodo de otros materiales y compuestos adicionales para reponer los electrones perdidos por los compuestos de cadmio.

 

La célula de pintura mejor desarrollada, contiene una mezcla de la CdS y CdSe recubierto las nanopartículas de TiO2. Su eficiencia en la transformación de luz en electricidad fue del 1%. La eficiencia de células solares de silicio comerciales están generalmente entre 10 y 15%.

La eficiencia de las pinturas , aunque bajas, son" bastante decentes" para ser un material de primera generación, dice Jin Zhang de la Universidad de California en Santa Cruz. Él piensa que pros de la pintura es que los investigadores pueden hacer de manera simple, rápida y en grandes cantidades. Sin embargo, Zhang se pregunta sobre los materiales a largo plazo de la estabilidad. Kamat y su equipo planean estudiar las estabilidades de las pinturas, así como para aumentar su eficiencia.

 

Fuente: http://cen.acs.org/ 

Artículo completo:http://pubs.acs.org/

 

Esperemos pues a ver que es lo que le depara el futuro a la tecnología de captación solar con estas nuevas tecnologías en desarrollo.

 

Espero vuestros comentarios y quiero pediros perdón por si la traducción no es del todo correcta.

 

Un saludo y feliz año nuevo. 

Galicia lidera la producción de silicio en España

La Asociación de la Industria Fotovoltaica (Asif), integrada en la Unión Española Fotovoltaica (Unef), ha desvelado en Santiago de Compostela la situación de la energía fotovoltaica en Galicia. Primera Comunidad Autónoma en producción de silicio, la materia prima básica de los paneles solares, Galicia no ha aprovechado el despegue experimentado en los últimos años, pero cuenta con sobrado potencial para ello. Con más irradiación que Alemania, líder fotovoltaico global, Galicia puede beneficiarse enormemente de las virtudes de la tecnología solar, motor de desarrollo económico y empleo.
España cuenta con la cuarta industria fotovoltaica del mundo, tras China, Alemania y Japón, y es uno de los pocos países que pueden presumir de cubrir todos los eslabones de la cadena de valor de la tecnología solar, desde la producción de silicio hasta la de paneles solares. En A Coruña, concretamente, está la mayor planta de producción de silicio del país. 

Piedra de silicio.

El tejido industrial directamente asociado a la energía fotovoltaica en el territorio se completa con una fábrica de paneles solares de capa delgada –tecnología paralela a la del polisilicio tradicional y capaz de producir íntegramente los generadores solares– y otro centro de fabricación de seguidores, las plataformas sobre las que se ubican los paneles en muchos ‘huertos’ solares.
El mercado fotovoltaico está muy globalizado y Galicia orienta su producción solar mayoritariamente a la exportación, pero se la puede considerar la base de toda la industria fotovoltaica española posterior.
En Galicia no se dispone de la misma irradiación que en el Sur de la península Ibérica –ello excluye el aprovechamiento de otras tecnologías solares, como la termosolar–, pero cuenta con luz solar más que suficiente para el aprovechamiento de la tecnología fotovoltaica.
Gracias a un vertiginoso descenso en costes –en España las tarifas han descendido un 70% en los últimos cuatro años– se prevé alcanzar a corto plazo la paridad de red y la rentabilidad directa del autoconsumo fotovoltaico: a mediados de la presente década, a los consumidores ya nos resultará más rentable generarnos nuestra propia electricidad con unos paneles solares ubicados en el tejado que comprársela a la compañía eléctrica.
A estas y otras innegables ventajas de la fotovoltaica –ya produce electricidad durante un 30% más horas que la hidráulica o que el fuelóleo– se une la obligación de alcanzar el objetivo europeo de cubrir un 20% de consumo energético con energías renovables en 2020, lo que augura un importante crecimiento de la tecnología, cuya presencia en España se duplicará en la presente década.
De acuerdo con el Plan de Energías Renovables 2011-2020, sólo pendiente de la aprobación del Consejo de Ministros, la fotovoltaica será la fuente de energía renovable que más empleo generará durante los próximos años, hasta alcanzar la cifra de 59.022 puestos, el 20,5% de todo el empleo renovable del país.

Fuente: http://www.energetica21.com


Pues a ver si nos lo vamos aplicando...toda producción es mejor, tanto económicamente como en cuanto a desarrollo sostenible, cuando la materia prima está más cerca, reduciendo así los gastos en transporte y la contaminación que dicho transporte acarrea.
Se ve bonito todo esto, pero el problema será que nadie lo sabrá hasta que saquen algún tipo de subvención para implantar esta tecnología en los tejados de tu casa, si es que somos como borreguillos...que pena que no obliguen a usarlo en nuevas construcciones al igual que se hizo en el CTE (Código Técnico de la Edificación), el cual obliga a usar un soporte renovable como aporte a la hora de generar agua caliente sanitaria.Esto hizo que se aumentara la producción sobre todo de solar térmica (la más usada de las energías renovables para este fin).
Teniendo en cuenta que las instalaciones fotovoltaicas tienen una media de vida de 25 años (y subiendo) y una amortización media de 12 años, os imaginais no tener que pagar la factura de las grandes compañías durante unos 13 años...¿dónde hay que firmar?...pues en la mentalidad del ciudadano y aumentar la publicidad de este tipo de tecnologías, ya que mucha gente desconoce los beneficios directos de este tipo de inversiones. En este caso se trata de la fotovoltaica, pero podría aplicarse a todas las energías renovables capaces de ser aplicadas en una vivienda.
Ya va siendo hora de que el ciudadano de a píe abra su mente a las renovables, tanto por el bien propio como por el bien común.
Seguro que alguno de los que leéis esto, os preguntáis ¿y esto del silicio para que se emplea exactamente?, pues os explico así por encima y resumido:
Pues bien, el funcionamiento de una célula fotovoltaica se basa en el llamado efecto fotovoltaico, el cual se produce cuando sobre materiales semiconductores (el silicio), convenientemente tratados (dopados con Fósforo en la carga negativa N y con Boro en la carga positiva P) incide la radiación solar (en la región N) produciéndose una liberación de electrones, que es lo que produce un campo eléctrico (en la separación de ambas regiones P-N debido a la diferencia de potencia o voltaje entre ellas), lo que permite que si se conecta una carga eléctrica externa a este dispositivo se pueda obtener una corriente eléctrica con un determinado voltaje.  Esto quedaría explicado en el siguiente dibujo:

 Efecto fotovoltaico.