Los módulos solares de lámina delgada o de segunda generación coparán el mercado en la presente década. El Grupo de Energía Renovables de la FaCENA junto a la Universidad de Jaén (España), estudian cómo se comportarán en la región y la degradación de los paneles con el tiempo.
La energía solar fotovoltaica es la de mayor potencial productivo de todas las energías renovables. Según un informe de la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA), dado a conocer en el 2019, la energía fotovoltaica tendría la capacidad de abastecer el 25 por ciento de la demanda total de energía del mundo para mediados de siglo.
El desarrollo de tecnología en este campo, tuvo en crecimiento exponencial en los últimos años. El mercado ofrece una variada oferta de nuevos componentes, sistemas y módulos fotovoltaicos que necesitan ser caracterizados. Dicho de otra forma, describir los rasgos de cada componente, como así también su comportamiento bajo determinadas condiciones.
Un equipo de investigadores encabezados por el doctor Manuel Cáceres, director del Grupo de Energías Renovables, docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE, tiene a su cargo este trabajo de caracterización y ajuste.
Su trabajo se enfoca en la evaluación de unos módulos conocidos como de lámina delgada o de segunda generación. Estos módulos se esperan que proyecten un amplio desarrollo y masificación en la presente década.
Los módulos solares se pueden clasificar por el espesor total de los materiales que la conforman. Dentro de esta clasificación, se definen como módulos solares de lámina delgada a aquellas que no superan los 10 µm (micromol) de espesor total. La producción de celdas de lámina delgada representa el 5,48% de la producción fotovoltaica total en el mercado, de ahí la importancia de enfocarse en ellos.
Los módulos o paneles solares fotovoltaicos se componen de un conjunto de celdas conectadas convenientemente unas a otras, de tal forma que reúnan unas condiciones óptimas para su posterior utilización en sistemas de generación de energía, convirtiendo la luz solar en energía eléctrica.
Las celdas de lámina delgada utilizan un grupo de materiales semiconductores que tienen altos coeficientes de absorción, lo cual permite que una capa de pocos micrones de espesor de estos materiales absorba casi la totalidad de la luz solar que éstos son capaces de absorber.
Algunos parámetros de ese estudio son innovadores, ya que se trata de tecnología relativamente nueva que aún no ingresó al mercado nacional. “La idea es prever cómo se comportará un módulo de lámina delgada en la región y evaluar cómo se degradan los paneles con el tiempo”, comentó el doctor Cáceres.
El estudio se realiza en forma conjunta con la Universidad de Jaén (Andalucía, España) y contempla además la evaluación del espectro solar en la región. ¿Por qué es importante este estudio?.
Los fabricantes de módulos fotovoltaicos proporcionan parámetros de funcionamiento referidos a las condiciones estándar (STC) sin tener en cuenta una variable que está ganando importancia para el análisis de este tipo de tecnologías, la distribución espectral de la irradiancia de luz solar también conocida como espectro solar.
Estos módulos por sus especiales características no tienen completamente definido su respuesta a los parámetros meteorológicos y los investigadores sugieren la necesidad de incluir el espectro entre las variables explicativas para conocer el funcionamiento del módulo.
Como parte de la caracterización, el equipo del doctor Cáceres también realiza la extracción de los parámetros eléctricos de estos módulos de segunda generación, como una aproximación a una tecnología en condiciones estándar de medida.
Los elementos más importantes de estos parámetros eléctricos en una celda fotovoltaica, son las curvas características de comportamiento del voltaje contra corriente (I-V) y voltaje contra potencia (P-V) y el máximo punto de potencia MPPT.
Luego de que se genere una importante base de datos con los parámetros eléctricos, meteorológicos y espectrales que envuelven al proceso de generación de electricidad de un módulo solar fotovoltaico por un largo periodo de tiempo, esos valores se entrecruzan para ver el comportamiento y la tasa de rendimiento de los módulos estudiados.
La evolución tecnológica acompaña la dinámica en la caída del costo de la electricidad producida mediante energía solar fotovoltaica. La pertinencia de estos estudios favorece a lograr una tecnología solar accesible, lo que implica beneficios socioeconómicos y una democratización del acceso a la energía eléctrica.
