Panel fotovoltaico ‘thin film’
Célula Solar de Película Fina
De teluro de cadmio cobre-indio-galio-selenio (CIGS)
1. Introducción
Paneles fotovoltaicos de películas delgadas, conocidos paneles de capas finas “thin film” están dando que hablar por su mejora en la eficiencia de células.
Estos están logrando porcentajes de mayor eficiencia, encima de los 19 % descrito por los mismos investigadores como un desarrollo continuo muy positivo.
2. Ventajas
Celdas delgadas que tienen una alta conductividad eléctrica y resistencia a la tracción (mecánica).
Son altamente flexibles que se pueden doblar considerablemente sin dañarse.
Celdas delgadas que son elásticas ~ 18 % de elongación hasta el fallo y tienen una alta conductividad térmica de bajo coeficiente de expansión térmica.
Son buenos emisores de campo de electrones.
Los electrones viajan a través del cable creando una corriente continua que genera electricidad, desde la celda a través de cables conductores eléctricos que están conectados a la capa de dióxido de titanio.
La corriente eléctrica puede transferirse a un convertidor o a un banco de baterías para su uso posterior.
Lo mejor de este sistema es que no hay desperdicio, ya que usa el movimiento o los electrones de una ubicación a otro debido a una serie de reacciones químicas que comienzan con la exposición de la luz solar a los fotones.
Con el paso del tiempo, la tecnología solar continúa mejorando y los consumidores pueden disfrutar de mejores oportunidades para colocar paneles solares mejores y más útiles en sus hogares.
Es importante saber el tipo de paneles solares que ofrecen ventajas y más efectos prácticos a largo plazo.
3. Células solares orgánicas
Películas delgadas de plástico o capa acrílica, capas de nanotubos de carbono, capa de electrolito orgánico o de tinte de dióxido de titanio como capa superior, conductor eléctrico, y otra capa inferior de electrolito o catalizador.
Los paneles solares orgánicos tienen la ventaja de ser delgados, lo que los hace flexibles y adaptables para ser colocados en cualquier entorno con diversos materiales.
Mencionan los especialistas que en las células solares orgánicas, a menudo hay múltiples capas de electrolitos orgánicos que ayudan a absorber diferentes partes de la radiación solar.
Afirman que estas células solares orgánicas reemplazarán a las células duras de silicio con nanoestructuras delgadas y flexibles basadas en carbón que duplicarán o triplicarán la vida de una sola célula hasta 75 años.
Además, aseguran que estas células proporcionarán niveles de eficiencia mucho más altos en comparación con las viejas células de silicio.
Una capa sensibilizada de tinte de dióxido de titanio se impondrá sobre la capa superior de acrílico endurecido.
4. Thin film de silicio amorfo (a-Si)
Son estructuras de vidrio selladas transparentes con capas reducidas de silicio y contactos eléctricos de tecnologías de deposición plasmática que actúan en un medio gaseoso.
El rendimiento del silicio amorfo aproxima el 8 %, menor que el silicio mono (15 %) o policristalino (11 %), pero dicen que llegan a alcanzar tasas energéticas de producción eléctrica en kWh mayores que del kW pico instalado (kWh/kWp) porque esta tecnología aprovecha mejor la luz difusa y tiene menores pérdidas por altas temperaturas.
5. Thin film de teluro de cadmio (CdTe)
La eficiencia en la célula del cadmio es de un 7-9 %, menor que el de silicio mono o policristalino.
Comparando con el panel tradicional de Silicio, se consiguen mayores rendimientos energéticos kWh/kWp (kilovatio hora producido, por kilovatio instalado).
Los CdTe permiten una mayor absorción de la radiación difusa (en condiciones de nubosidad, al amanecer y al anochecer), que con el tradicional panel de silicio, a un coste reducido (de menos de un dólar americano por vatio de panel).
El único inconveniente de este tipo de paneles es que su principal componente, el cadmio (Cd), es un metal pesado, contaminante y tóxico.
6. Característica técnica (Ejemplo panel con thin film)
Energía máxima (Pmax) 32.0W; Tensión en Pmax (Vmp) 16.5V; Corriente en Pmax (Imp.) 1.94A; Corriente de cortocircuito (Isc) 2,4 A; Voltaje de circuito abierto (Voc) 23.8 V; Dimensiones (L * W * D) mm 1416 * 426 * 15 mm; Peso (kg) 2.14 kg; Irradiación de 1 kW / m²; Espectro de AM 1.5; Temperatura del módulo: 25°C.
7. Conclusiones
Definitivamente, los atributos de las celdas o células solares fotovoltaicas de capas delgadas o ‘thin film’ por muchos conocidos como ‘celdas orgánicas’ son realmente admirables y casi increíbles.
Virtudes como que son altamente flexibles como dando alta libertad de instalación a los arquitectos desde una choza modesta hasta en edificios multifuncionales.
Son ligeros porque pesan mucho menos, además que no contienen vidrio, lo que implica el soporte fácil de climas rigurosos como la presencia de granizos y astringente a robos y vandalismo. Tienen larga vida (hablan de 75 años estimado) y son muy tolerantes a la presencia de sombras por su gran calidad en la absorción a la luz de ondas azules. (Mayor ilustración).
