Paneles solares fotovoltaicos curvos, 17% más eficientes que los dispositivos planos

Investigadores japoneses, del instituto de investigación RIKEN, han diseñado paneles solares fotovoltaicos curvos especiales fabricados con semiconductores orgánicos y películas termorretráctiles.

Los científicos ha desarrollado una tecnología de producción que combina dos características aparentemente distantes de la energía fotovoltaica: la adaptabilidad al sustrato y la eficiencia de conversión.

Ventajas de los paneles solares curvos

Varios estudios han demostrado que los paneles solares fotovoltaicos curvos captan la luz con más eficacia que los planos en los días nublados.

Una forma de producir componentes electrónicos curvos es usar sustratos similares al caucho.

Pero las células solares de estos materiales tienen un rendimiento muy inferior al comercial. En cambio, las fabricadas en láminas flexibles tienen una gran eficiencia, pero pueden ser difíciles de integrar en superficies curvas.

El equipo, dirigido por Takao Someya, superó el problema usando film retráctil, una película transparente que se usa habitualmente para envasar productos como medicamentos o artículos domésticos.

La mayoría de los componentes electrónicos son demasiado rígidos o frágiles para fabricarlos en una película retráctil, pero el equipo tiene amplios conocimientos sobre dispositivos ultrafinos.

“A medida que un material se vuelve más fino, se vuelve más flexible. Por eso podemos triturar a mano el papel de aluminio, pero también podemos usarlo para fabricar bicicletas, aunque utilicemos materiales rígidos como los metales y los plásticos, son tres veces más finos que una bolsa de la compra y pueden doblarse muy bruscamente sin romperse”, dice Steven Rich, investigador.

Rich y tres colegas de RIKEN unieron una lámina de polímero flexible (pero no estirable) a un envoltorio retráctil.

A continuación, usaron la microscopía para observar la estructura de las capas durante varias exposiciones al calor. Las pruebas revelaron que, al reducirse la superficie del dispositivo, las láminas ultrafinas aliviaban la tensión de compresión formando pequeñas arrugas y pliegues.

Controlando el tamaño de estas arrugas y eligiendo materiales que puedan sobrevivir tanto al calor como a las fuertes ondulaciones, el equipo descubrió cómo encoger módulos fotovoltaicos orgánicos prefabricados en objetos redondos.

El aspecto más sorprendente de esta técnica es que la contracción no perjudicó el rendimiento fotovoltaico. Los experimentos indicaron que mejoraban la absorción de la luz, aumentando la eficiencia de la conversión de energía en un 17% en comparación con los dispositivos planos.

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