La investigación sobre películas solares flexibles impresas se acerca a la viabilidad comercial

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De pv magazine Australia

Después de 15 años, los científicos de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth (CSIRO) en Australia han avanzado en el potencial comercial de sus células flexibles de perovskita impresas en largos rollos continuos de película plástica flexible, tras la inauguración de su Instalación Fotovoltaica Impresa (FV) de 6,8 millones de dólares australianos (4,4 millones de dólares estadounidenses) en Clayton, a 23 kilómetros al suroeste de Melbourne.

Las películas solares son finas, ligeras, portátiles y semitransparentes, lo que las hace adecuadas para diversas aplicaciones, como la construcción, el espacio, la defensa, la minería, la gestión de emergencias, la ayuda en caso de catástrofe y los dispositivos portátiles.

Por ejemplo, las películas fotovoltaicas impresas pueden laminarse en ventanas u otros acristalamientos o incorporarse a tiendas de campaña o velas con fines recreativos o de emergencia.

La directora ejecutiva de Instalaciones Nacionales y Colecciones Digitales del CSIRO, la profesora Elanor Huntington, afirmó que las instalaciones permitirán el florecimiento de la industria australiana de fabricación de energía solar flexible.

«A través de la nueva instalación fotovoltaica impresa del CSIRO, los socios de la industria podrán acceder tanto a los conocimientos de los investigadores como a los equipos especializados para mejorar y aplicar la tecnología solar flexible de formas novedosas, en cualquier lugar donde haya luz solar», afirmó Huntington.

«La instalación no sólo ofrece oportunidades increíbles a los fabricantes australianos, sino que también contribuye a abordar los retos energéticos mundiales y a avanzar en la transición hacia la energía neta cero».

El Dr. Anthony Chesman, jefe del Grupo de Sistemas de Energías Renovables del CSIRO, afirmó que la energía solar flexible impresa no pretende sustituir a los paneles de silicio de los tejados, sino complementarlos.

«Esta tecnología solar impresa abre aplicaciones totalmente nuevas para la generación de energía asequible, versátil y sostenible», dijo Chesman.

«Estamos utilizando tintas especialmente formuladas que pueden codificarse para obtener películas uniformes en la superficie». Las células solares de película fina constan de cuatro o cinco capas distintas, y cada una de ellas requiere una tinta especial para cumplir una función específica dentro de la célula solar», explicó Chesman a pv magazine.

«Tenemos la capa fotoabsorbente, las capas de transporte de carga necesarias para extraer la carga y los electrodos para conducir la electricidad. Trabajamos con dos amplias clases de fotoabsorbentes, porque son procesables en solución, a diferencia del silicio».

«Tenemos células solares orgánicas que utilizan polímeros orgánicos o pequeñas moléculas especialmente diseñadas para tener propiedades optoelectrónicas, de modo que conducen la electricidad, y la otra son los materiales de perovskita, que son una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos», explicó.

El nuevo sistema que se va a emplear está altamente automatizado, con múltiples pasos de impresión y laminación realizados en una sola operación continua, lo que reduce los costos de producción y la inversión inicial necesaria para empezar. Desarrollado por el CSIRO, es capaz de producir hasta 14.000 células solares de prueba al día para ajustar el diseño y el rendimiento.

El laboratorio también está equipado para explorar otros campos que utilizan materiales imprimibles para tecnologías de baterías e hidrógeno, lo que abre las puertas a una gama más amplia de aplicaciones innovadoras.

En marzo de 2024, el CSIRO batió un nuevo récord de eficiencia con su tecnología solar flexible.

«Tenemos mucho interés en ese punto, pero hay una serie de factores que determinan si es comercialmente viable. Sin duda, la eficiencia en cierto punto es fundamental, y la vida útil es otra cuestión, y el costo», dijo Chesman.

«Creo que en los próximos cinco a diez años veremos la producción comercial de estos materiales, pero es una cuestión de escala y costo. En primer lugar, nos centraremos en aplicaciones especializadas en las que el factor de forma tenga un valor añadido, donde la gente necesite paneles solares enrollables y ligeros, por ejemplo, para ayuda en catástrofes».

«Cuando bajemos el costo y lo ampliemos, creo que la agrovoltaica y la integración en invernaderos es un campo con mucho potencial, y el mercado recreativo, para caravanas, tiendas de campaña, cualquier lugar donde la gente necesite electricidad sin conexión a la red», dijo Chesman.

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