Ventanas tintadas que generan electricidad

Heliatek, una start-up alemana, ha ha desarrollado nuevas células fotovoltaicas orgánicas con fines comerciales. Aunque es menos eficiente que el silicio, proporciona beneficios para compensar este problema. Ligeras, flexibles y semi-transparentes, estas células podrían cubrir ciertos edificios e incluso se integrarán en las ventanas.

La carrera por desarrollar nuevas células fotovoltaicas orgánicas rentables se está desarrollando en el mundo industrial. Pero, ¿cómo se diferencian de sus homólogas de silicio? Respuesta: son finas, ligeras y su fabricación no requiere de altas temperaturas. Las células consisten en largos polímeros orgánicos conductores que pueden ser colocados con un dispositivo de impresión que utiliza disolventes líquidos.

No obstante, tienen dos debilidades: los paneles producidos comercialmente tienen una eficiencia del 5%, muy por debajo del récord alcanzado en el laboratorio (10,6%), y una vida relativamente limitada. Como recordatorio, las células de silicio comerciales convierten la luz en electricidad a una tasa del 15% (un récord del 40% se logró en condiciones experimentales). El uso de estructuras orgánicas se reducen a unas pocas aplicaciones específicas y, seamos sinceros, a veces pequeños gadgets (cargadores de teléfonos móviles, bolsos recubiertos de paneles solares, etc.).

La start-up alemana Heliatek ahora ofrece paneles solares con una tasa de conversión de sólo el 8%. Para obtener un producto rentable en los próximos años, esta empresa tiene que optimizar el diseño, pero también los procesos de fabricación de sus células fotovoltaicas. Los beneficios asociados con su explotación les permiten competir eficazmente con sus homólogos inorgánicos.

panel social fotovoltaico ligero y flexible heliatek

Heliatek produce sus paneles solares de forma continua, depositando oligómeros en películas de poliéster. La tecnología utilizada se basa en la utilizada para fabricar pantallas OLED. Sus productos son ligeros y flexibles. © Heliatek GmbH / RECKLI GmbH

Las células fotovoltaicas orgánicas producidas en roll-to-roll

Las células orgánicas de Heliatek no están hechas a partir de largos polímeros, sino de oligómeros. Estas moléculas, más estables en el tiempo, son cortas y generalmente pesan menos de 2.000 gramos por mol. Serían depositadas y polimerizadas en el vidrio, lo que permite un control preciso del espesor de los depósitos, varias capas pueden ser apilados, especialmente, para asegurar la uniformidad de las películas producidas. El proceso de “carga” es más caro que la impresión, pero puede hacer paneles continuos (en el “roll-to-roll“) a una película de poliéster (las impresiones se efectúan sobre paneles de vidrio) .

El rendimiento actual del 8% es bajo, pero la compañía planea alcanzar pronto el 12% mediante el uso de células que operan en tándem, es decir, las diferentes capas podrían liberar electrones en respuesta a varias longitudes de onda. En la actualidad, las dos capas reaccionan ante el mismo espectro de luz, pero la compañía dice que compensa esta debilidad mediante un buen rendimiento cuando el cielo está cubierto, cuando hay poca luz o cuando está caliente. Según Thibaud Séguillon, director de la start-up, unos paneles colocados en Singapur durante un mes habrían sido más rentables que las instalaciones convencionales de paneles inorgánicos.

¿Integración entre hormigón y vidrio?

El coste de producción de estas células (reportado en vatios) no será capaz de competir con el de los paneles inorgánicos antes de cuatro o cinco años. Sin embargo, su uso podría reducir significativamente el coste de la construcción de determinadas obras. Al ser flexible, ligero y resistente con el tiempo, los productos Heliatek pueden depositarse sobre diversos elementos de la fachada, por lo que podrían utilizarse en grandes áreas sin tener que aplicar costosos sistemas de anclaje (los paneles convencionales están instalados principalmente en techos).

Pero eso no es todo, las nuevas células son semi-transparentes y permiten el paso de una cierta cantidad de luz. La compañía está actualmente trabajando en un proyecto para integrarlos en las ventanas que luego serían ligeramente teñidas. Algunos edificios del futuro por lo tanto, podrían generar energía en todas las superficies, lo que es un paso más hacia el sueño de realizar viviendas sostenibles.

panel solar Heliatek en vivienda

Los paneles fotovoltaicos de Heliatek podría ser fácilmente integrados en los edificios. Se muestran en gris en la foto, pero se espera el desarrollo de paneles de otros colores. © Heliatek GmbH / RECKLI GmbH

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