Un innovador, aunque simple, invento desarrollado en Hong Kong permite extender la vida útil de los paneles solares: se trata de un recubrimiento de hidrogel.
Esta novedad logró aumentar la eficiencia energética un 13% y reducir la temperatura hasta 16°C.
Investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong crearon esta solución económica que combate los puntos calientes, uno de los problemas más persistentes en instalaciones fotovoltaicas urbanas.
La tecnología, liderada por el profesor Yan Jerry y el investigador Liu Junwei, se basa en un principio simple.
Dado que el hidrogel retiene agua en su estructura y luego la libera gradualmente mediante evaporación, este proceso absorbe el calor de los paneles solares.
Así, les permite reducir la temperatura en las zonas más afectadas por la radiación o sombra irregular.
Menos calor, más energía: la clave del hidrogel en paneles solares
El hidrogel para paneles solares funciona como un sistema de enfriamiento pasivo que no requiere rediseñar circuitos ni modificar la estructura del módulo.
Se aplica directamente sobre paneles ya instalados y actúa llevándose el calor mediante evaporación del agua contenida.
En pruebas controladas, los investigadores observaron descensos de hasta 16°C en los puntos calientes, acompañados de un aumento de potencia de hasta 13%.
Así, esta mejora no solo incrementa la producción energética inmediata, sino que también reduce el estrés térmico en las células fotovoltaicas.
Esto permite a los paneles solares recubiertos con hidrogel durar más años, con un rendimiento cercano a su capacidad original y menos módulos que terminan en reciclaje prematuro.
Así, el efecto acumulativo protege la inversión y mejora el balance energético anual.
El impacto de esta innovación en ciudades densas
Los sistemas solares integrados en edificios (BIPV) enfrentan desafíos particulares en entornos urbanos: sombras parciales, polvo, fachadas que reflejan calor y tejados expuestos a altas temperaturas.
Todo esto genera puntos calientes que arrastran al resto del sistema hacia abajo.
Según las estimaciones del equipo de PolyU, este recubrimiento de hidrogel podría aumentar la producción anual alrededor de un 6,5% en Hong Kong y un 7,0% en Singapur.
Los periodos de amortización rondan entre 3 y 5 años, dependiendo del precio local de la electricidad.
La tecnología de hidrogel encaja especialmente bien en paneles solares instalados en tejados y fachadas de ciudades como Hong Kong o Singapur.
Allí, cada punto porcentual de eficiencia impacta directamente en las estrategias de descarbonización.
Las claves de los paneles de hidrogel para paneles solares: materiales duraderos y bajo mantenimiento
Uno de los avances clave del proyecto fue resolver la tendencia de los hidrogeles convencionales a agrietarse o encogerse con el tiempo.
Para ello, el equipo combinó un polímero natural (hidroxietil celulosa) con una estructura fibrosa conocida como leafy cotton thread.
El resultado es un material que mantiene mejor su volumen e integridad tras meses de exposición al sol, viento y lluvia.
De esta forma, eientras algunos hidrogeles tradicionales pierden casi la mitad de su volumen, este nuevo recubrimiento limita esa contracción significativamente.
Beneficios principales del hidrogel:
- Reducción de temperatura hasta 16°C
- Aumento de eficiencia del 13%
- Compatible con paneles ya instalados
- Bajo costo de implementación
- Mayor durabilidad del sistema fotovoltaico
Cabe señalar que los hot spots no solo reducen eficiencia. Estudios previos sobre millones de módulos fotovoltaicos mostraron que una parte significativa presentaba defectos térmicos con aumentos de temperatura superiores a 21°C.
Ese calor extra acelera la degradación de materiales internos y puede generar riesgos de incendio.
En edificios públicos, escuelas o centros de salud, un aumento del 5% o 7% en la producción anual puede liberar recursos para otros servicios.
En viviendas, marca la diferencia entre cubrir solo una parte del consumo o acercarse al autoconsumo total.
La integración de estos hidrogeles con nuevas generaciones de paneles fotovoltaicos, como los basados en perovskitas, podría resolver uno de sus grandes desafíos: la sensibilidad al calor y la humedad.
