La empresa japonesa de telecomunicaciones y tecnología Softbank Corp*, cuya matriz es el holding de inversiones Softbank Group, está desarrollando una amplia gama de tecnologías para su proyectada estación ultraligera de plataforma de gran altitud (HAPS, por sus siglas en inglés), una aeronave propulsada por energía solar destinada a operar a una altitud de 20 km sobre la superficie terrestre transportando estaciones base de telecomunicaciones como carga útil.
Uno de sus proyectos de investigación, finalizado en marzo de este año, tenía como objetivo un panel fotovoltaico de silicio de menos de 700 g/m2, inspirado en los módulos fotovoltaicos de silicio de alta eficiencia utilizados en las carreras de coches solares. Se describió en un artículo de I+D titulado «The Challenge of Ultra-Lightweight Solar Modules for HAPS» (El reto de los módulos solares ultraligeros para HAPS), publicado en el sitio web de Softbank.
En el artículo, el equipo explicaba por qué buscaban la tecnología fotovoltaica de silicio: «La célula solar más ligera y eficiente actualmente disponible es la célula solar compuesta para aplicaciones espaciales, pero es cara y su fabricación lleva mucho tiempo», afirmaba. «Por esta razón, seleccionamos las células de silicio cristalino de alta eficiencia, que están disponibles a aproximadamente 1/1000 del precio».
El proyecto, en el que participaron la empresa japonesa Fujipream Corporation y el fabricante chino de módulos Longi, logró un panel de heterounión de silicio de 665 g/m2, incluso más ligero que el objetivo del proyecto de 700 g/m2.
Fabricados con tecnología de células de Longi, la misma tecnología HJT de 80 µm utilizada para construir una célula récord presentada en 2022, los módulos encapsulados medían 563 mm x 584 mm y pesaban 218,5 g. La potencia máxima de salida de 71,1 W se midió con el espectro estándar AM 1,5 para una eficiencia del módulo del 22,2% sobre el área efectiva.
Para alcanzar los pesos previstos, todos los materiales eran mucho más finos que los paneles convencionales. La cubierta frontal, las células, los encapsulantes y la lámina posterior medían 25 µm, 80 µm, 150 µm y 50 µm, respectivamente.
Las conexiones con este tamaño fueron todo un reto. «Para las conexiones directas de célula a célula se seleccionó un alambre de cobre fino de 250 µm de diámetro, que se conectó con soldadura de bajo punto de fusión», explican los investigadores, que señalan que se utilizó un proceso manual.
Está previsto seguir investigando para alcanzar el objetivo de 500 g/㎡. «Para lograr este objetivo, seguiremos desarrollando módulos con el objetivo de que cada componente del módulo sea aún más fino y de mayor rendimiento, además de mejorar la tecnología de cableado y laminado», señalaron los investigadores
De hecho, el portavoz de Softbank confirmó a pv magazine que hay un nuevo proyecto en marcha. «El fabricante de módulos solares Fujipream Corporation es nuestro socio para este proyecto de investigación», dijeron, añadiendo que no se está limitando a un fabricante de células solares en particular para el trabajo.
Softbank ha estado trabajando con socios externos de la industria y el mundo académico desde 2017 hacia la resolución de los desafíos tecnológicos en el camino hacia la consecución de sus objetivos HAPS. Por ejemplo, este mes ha anunciado el éxito de la segunda prueba de campo de su aeronave Sunglider HAPS con la empresa estadounidense de tecnología aeroespacial y de defensa AeroVironment en el estado de Nuevo México.
*El artículo se actualizó el 4 de noviembre de 2024 para corregir la afiliación de Softbank Group.
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