Paneles solares transparentes: ventajas y desventajas

Los paneles solares transparentes (también conocidos como paneles solares invisibles, claros y transparentes) son una tecnología renovable de vanguardia desarrollada para incorporar energía solar en superficies y estructuras comunes como ventanas y vehículos utilizando células solares altamente transparentes.

Gracias a su diseño semitransparente, los paneles solares transparentes pueden laminarse en una arquitectura existente sin cambiar completamente su apariencia. Por lo tanto, estos paneles pueden ser una buena adición a las infraestructuras modernas.

Su diseño delgado y ligero les da una ventaja sobre los paneles tradicionales que son voluminosos. Sin embargo, ¿vale la pena en cuanto a eficiencia energética?

¿Por qué usar paneles solares transparentes?

Dado que pueden aprovechar la energía solar sin bloquear la luz natural, los paneles transparentes están ganando popularidad como soluciones de energía limpia en infraestructuras y edificios modernos.

Con su calidad semi-transparente, pueden alimentar un edificio al tiempo que conservan su estética, permitiendo que entre la luz natural y sin obstruir la vista.

Son un ejemplo de fotovoltaica integrada en edificios (BIPV, por sus siglas en inglés), lo que significa que se pueden integrar en muchas áreas diferentes, incluyendo ventanas, techos, puertas y otras estructuras de edificios.

¿Estos paneles son completamente transparentes?

A pesar de estar disponibles desde hace aproximadamente una década, la gente todavía cree erróneamente que estos paneles son completamente transparentes, pero esto no es del todo cierto. El vidrio solar utilizado es un vidrio teñido con solo alrededor del 30-40% de transparencia.

Sin embargo, su calidad parcialmente transparente los diferencia de los paneles tradicionales, que son opacos y vienen en colores azul o negro.

¿Cuáles son los tipos de paneles solares transparentes?

No todos los paneles solares fotovoltaicos transparentes son completamente transparentes, y se clasifican según su espectro de transparencia medido en porcentaje. Dado ese hecho, cuanto mayor sea el porcentaje de un panel solar transparente, mayor será su visibilidad.

Existen dos tipos de paneles solares transparentes: parcialmente transparentes y completamente transparentes.

Paneles parcialmente transparentes

Estos paneles son menos transparentes en comparación con otros paneles solares y un ejemplo común son los paneles solares de película delgada. Son alrededor del 60% transparentes y pueden tener una eficiencia de más del 10%.

A diferencia de los paneles completamente transparentes que utilizan moléculas orgánicas como células solares, los paneles parcialmente transparentes se fabrican utilizando capas ultrafinas de materiales semiconductores intercalados entre dos láminas de vidrio solar.

Algunos de los semiconductores más utilizados para estos paneles solares son el telururo de cadmio y el silicio amorfo.

Los paneles solares de película delgada de telururo de cadmio son los más eficientes. Pueden ser alrededor de un 20% más eficientes y tienen la menor huella de carbono, sin mencionar que son menos costosos de fabricar.

Por otro lado, el silicio amorfo es el tipo más antiguo de semiconductor utilizado en paneles solares de película delgada. A diferencia del silicio cristalino, los paneles solares de silicio amorfo de película delgada son relativamente económicos de fabricar. La única desventaja es que son poco eficientes (menos del 10%), por lo que generarás electricidad a una tasa mucho más baja.

¿Cómo funcionan?

En comparación con los paneles solares completamente transparentes que utilizan moléculas orgánicas transparentes para capturar longitudes de onda de luz invisibles, los paneles solares parcialmente transparentes utilizan capas delgadas de semiconductores para lograr un efecto ligeramente transparente.

Estos semiconductores absorben fotones de la luz solar, que a su vez excitan electrones en el material semiconductor, produciendo corriente eléctrica como resultado.

Paneles solares completamente transparentes

La tecnología de energía solar completamente transparente fue pionera por un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Michigan, dirigido por el ingeniero y físico Dr. Richard Lunt, en 201El equipo experimentó con moléculas de sal orgánica, convirtiéndolas en un material transparente similar al plástico.

Pudieron desarrollar paneles solares altamente transparentes (86%). Sin embargo, como estos paneles todavía son experimentales y solo tienen una eficiencia de alrededor del 1%, aún no son realmente adecuados para su uso comercial completo. Sin embargo, las ventanas solares se están instalando comercialmente como parte del movimiento hacia soluciones solares transparentes, por lo que hay un deseo de paneles con vidrio fotovoltaico más transparente.

¿Cómo funcionan?

Las moléculas orgánicas en el material transparente permiten que pase la luz solar mientras absorben sus componentes de luz no visibles. Convierten la luz no visible en energía renovable utilizable a través de las delgadas tiras de células fotovoltaicas alrededor del borde del vidrio.

También conocido como concentrador solar luminescente transparente (TLSC, por sus siglas en inglés), estas moléculas orgánicas capturan la luz infrarroja y ultravioleta. Un concentrador solar transparente es una parte clave de la generación de energía solar para células solares transparentes.

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los paneles transparentes?

A continuación, se presentan los beneficios y las desventajas de usar paneles transparentes:

Pros

Además de generar energía limpia que ayuda a minimizar las emisiones de carbono, aquí hay algunas ventajas de usar paneles solares transparentes:

• Flexibles y ahorran espacio: dado que los paneles transparentes se pueden incorporar en estructuras existentes como ventanas y puertas, no necesitarás un espacio masivo para incorporarlos en tu propiedad o edificio.
• Ligeros y fáciles de instalar: en comparación con los paneles solares tradicionales y opacos, los paneles transparentes tienen un diseño delgado y menos voluminoso. Esto los hace portátiles y fáciles de instalar incluso en diferentes ubicaciones. También se pueden instalar en vehículos, barcos y pequeñas casetas utilitarias.
• Permite la entrada de luz natural: incorporar paneles transparentes en tus ventanas o techos de cristal permite que entre la luz natural. De esta manera, puedes reducir el uso de iluminación durante el día y ahorrar en costos de electricidad.
• Inexpensivos: los paneles transparentes son económicos de fabricar, lo que los hace más baratos que los paneles solares típicos.

Contras

Una de las desventajas significativas de los paneles transparentes es su eficiencia en la generación de energía. Por qué:

• Baja eficiencia: desafortunadamente, los bajos costos y la facilidad de uso tienen un precio. Una célula solar transparente tiene una eficiencia menor (alrededor del 10%) que las células solares fotovoltaicas convencionales (hasta un 25%), lo que significa que pueden capturar y convertir menos energía en comparación con los paneles solares convencionales.
• Menos duraderos: dado que los paneles completamente transparentes están hechos con compuestos orgánicos, pueden degradarse más rápido que los semiconductores de silicio.
• Suministro limitado: la tecnología aún es bastante nueva, por lo que los paneles transparentes aún están siendo sometidos a experimentos e investigaciones para aumentar su eficiencia. Como resultado, no son muy comunes, a diferencia de los paneles tradicionales, aunque su uso aumentará a medida que mejore la tecnología.

¿Quién debería obtener paneles transparentes?

Debido a su eficiencia limitada, los paneles transparentes no son soluciones de energía convenientes para la mayoría de las propiedades residenciales.

Dicho esto, deberías optar por paneles transparentes si deseas alimentar lo siguiente:

• Invernaderos: dado que los paneles solares transparentes permiten que pase la luz mientras generan energía solar al mismo tiempo, son excelentes opciones de energía para invernaderos. De esta manera, puedes apoyar el desarrollo de tus plantas mientras aprovechas la energía sostenible necesaria para mantener el invernadero en funcionamiento.
• Casetas: ya sea que uses una pequeña caseta para fines recreativos, almacenamiento o retiro, alimentarla con conexiones de cable eléctrico puede no ser la mejor opción si deseas ahorrar en costos de instalación o preservar tu paisaje. Por lo tanto, transformarla en una caseta alimentada por energía solar es más económico, más fácil de hacer tú mismo y los paneles transparentes se pueden instalar incluso en superficies irregulares.

Paneles solares transparentes vs. Paneles solares convencionales: ¿Cuál es mejor?

Aunque los paneles solares transparentes son más baratos y más fáciles de instalar, su uso se limita solo a estructuras a pequeña escala. Si bien puedes incorporarlos en edificios, solo funcionarán para aquellos con diseños convencionales donde se puedan utilizar ventanas de vidrio o techos solares como espacio para los paneles.

En cuanto a instalación y mantenimiento, los paneles solares tradicionales necesitan un espacio dedicado y una instalación profesional. A pesar de eso, las células solares tradicionales tienen la ventaja en cuanto a eficiencia en el hogar. Si nos preguntas, los paneles tradicionales siguen reinando supremos y aquí está el por qué:

Para alimentar un hogar con energía solar, necesitarías el doble o el triple del número de paneles solares transparentes para igualar la eficiencia energética de los paneles solares tradicionales.

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