16 Nov SOLRA: Convirtiendo luz en energía y a la mitad del costo de las células solares de silicio

Por David Brummer

Paneles solares fotovoltaicos. Imagen de andreas160578 en Pixabay

Con el cambio climático tan alto en la agenda mundial – especialmente en la semana en que se celebra la Conferencia COP26 en Glasgow – el desarrollo de una celda solar de tercera generación, que puede aprovechar la luz solar y la luz artificial para producir energía, es motivo de optimismo.

En esta coyuntura, aparece SOLRA (llamada así por su identificación con el Sol, y dándole importancia al dios del sol del Antiguo Egipto, Ra). Asociada con la Compañía de Transferencia de Tecnología Yissum de la Universidad Hebrea de Jerusalén, SOLRA es una startup de tecnología de celdas solares en el campo de materiales avanzados.

La empresa se originó en el laboratorio del profesor Lioz Etgar del Instituto de Química de la Universidad Hebrea, y su grupo de investigación se centra en el desarrollo de celdas solares innovadoras.

Las celdas en sí pueden ser semitransparentes y se pueden colocar en edificios para usarlas como ventanas solares, no simplemente como paneles en la azotea o celdas dentro de un campo solar. Las celdas se pueden usar de manera flexible, aunque SOLRA no está canalizando la tecnología para hacerlo en este momento.

Serigrafía de una célula solar
(Cortesía)

En términos generales, es necesario centrarse en la primera aplicación de la nueva tecnología, para hacer algo que las celdas de silicio no pueden, por ejemplo, alimentar el IoT o cualquier cosa que tenga que ver con la generación de electricidad mediante aplicaciones de interior. En una entrevista con NoCamels, el director ejecutivo de SOLRA, Avi Voldman, señala que “estamos desarrollando la próxima generación de celdas solares basadas en materiales de película delgada derivados de la perovskita, una sustancia cristalina que absorbe la luz de manera eficiente. Las celdas solares basadas en perovskita tienen una mayor eficiencia de conversión de energía de la celda y un proceso de fabricación simple que permite un menor costo por vatio que las celdas solares fotovoltaicas predominantes. En el caso concreto de IoT, es una tendencia significativa en este momento y prácticamente requiere mucha energía».

“Con otras tecnologías más antiguas – y los paneles solares existen desde hace décadas – puede haber problemas con el cambio de baterías, en los que la logística y el mantenimiento son muy costosos. Estamos desarrollando una forma de auto alimentación y no tener que depender de la energía adicional de la batería. Y hay una serie de usos prácticos a los que se le puede dar esta tecnología, en edificios, automóviles, tecnología agrícola, etc. »

Una de las consecuencias no deseadas de crear campos solares con cientos o incluso miles de celdas solares es que crean áreas significativas de sombra. Con el desarrollo de algo que se parece a un panel solar normal pero que será semitransparente, aún puede convertir la luz en energía en la red, sin crear sombras sobre las plantas en el campo.

Reducir la huella de carbono

Con un impulso global para reducir la huella de carbono a escala industrial e incluso nacional y un impulso paralelo hacia la neutralidad de la red, el uso de paneles solares altamente eficientes es un gran tema – y ​​lo seguirá siendo a medida que evolucione.

Una de las formas en que SOLRA planea hacer esto es mediante el uso de su tecnología en edificios. No es la única empresa que busca aprovechar el poder del sol para almacenar energía mediante el uso de vidrio fabricado especialmente, aunque ha evaluado que su solución es altamente eficiente.

“Las oficinas suelen estar cubiertas de vidrio”, dice Voldman. “Con nuestra solución, se pueden instalar paneles solares en lugar de vidrio normal, aunque los propios paneles también están hechos de un tipo especial de vidrio. Donde nuestra tecnología supera significativamente a las células basadas en silicio es que tienen una brecha de banda estrecha, [una limitación clave para la mejora del rendimiento del dispositivo], porque solo permite la recolección de luz en una longitud de onda específica. Nuestra tecnología tiene una banda más ancha, donde tenemos la capacidad de ajustar la absorción, ajustarla para la aplicación deseada y aprovechar la energía para alimentar el edificio, incluso en los momentos en que el sol no brilla porque ya se ha almacenado».

Reemplazo del silicio en el mundo solar

Voldman comparte una nota de confianza de que eventualmente la tecnología de SOLRA superará al silicio en el mundo solar. Sin embargo, reconoce que llevará tiempo. “La industria de las celdas solares de silicio ha evolucionado durante las últimas cuatro décadas; es un mercado enorme, tradicional, establecido y arraigado. El tamaño del mercado de energía solar fotovoltaica fue de $ 131 mil millones en 2020 con una tasa compuesta anual entre 2019-2050 que se prevé que sea del 8,9 por ciento. Llegaremos allí, pero podría llevar al menos una década. Sin embargo, al ser al menos un 50 por ciento más barato y con una eficiencia significativamente mayor, es probable que sea solo cuestión de tiempo».

Paneles solares. Ilustrativo.
Foto de Angie Warren en Unsplash

Sugiere que una de las posibles paradas en el camino para reemplazar el silicio es una celda híbrida o en tándem de silicio / SOLRA, donde agregar un par de capas de su tecnología a una celda ya existente aumentaría su eficiencia de alrededor del 18 por ciento a entre 23 – 24 por ciento.

En una entrevista con NoCamels, Etgar señala que las celdas solares bifaciales “pueden absorber la luz de ambas direcciones sin ningún tratamiento o capas adicionales. Basado en la perovskita en la estructura es posible ganar más eficiencia y más potencia… por menos costo. Además, la perovskita es reciclable, donde el material activo puede reemplazarse si se degrada. Su ventaja sobre el silicio es que no habrá necesidad de reemplazar el andamio, incluso si es necesario realizar un mantenimiento después de varios años de uso”.

Escalando en busca de un mercado

Voldman reitera que si bien SOLRA no es la única empresa, evalúa que su proceso único le brinda una ventaja. Sin embargo, reconoce que recaudar fondos para empresas basadas en materiales es difícil «y no importa si es para energía u otra cosa».

“Para energía o tecnología limpia debido a la larga duración entre el desarrollo y la entrada al mercado – los inversores son reacios a invertir en estas empresas. Sin embargo, la energía solar tiene más enfoque que otras tecnologías de materiales, lo que es una ventaja, especialmente porque básicamente la gente está buscando soluciones de software».

SOLRA tiene un prototipo básico a escala de laboratorio que muestra resultados prometedores. La compañía planea tener una demostración real, con conversión de energía en interiores en 2023. “Es una duración de desarrollo relativamente corta, pero debido a que aún no hay un mercado, nadie sabe cómo evaluar su tamaño, pero tenemos grandes esperanzas para el futuro.»

Traducción: Consulado General H. de Israel en Guayaquil
Fuente: NoCamels
https://nocamels.com/2021/11/solra-light-energy-half-cost-silicon-solar-cells/