Paneles Solares

En ello está un antiguo trabajador de la NASA e inventor de una popular pistola de agua.

“El hidrógeno circula entre dos membranas-electrodos (MEE) ensambladas, por lo que se podría decir que de parecerse a algo lo haría a una pila de combustible. Pero el parecido es lejano, puesto que no contiene partes móviles y es un sistema cerrado, es decir no precisa de una fuente externa de hidrógeno, tampoco requiere una entrada de oxígeno, y por supuesto tampoco emite ninguna clase de residuo (como agua). Aparte de una pequeña inyección de electricidad que actúa como la chispa en los motores de combustión interna, la única cosa que entra es el calor.

Así funciona: se une una pila MEE a una fuente de calor de alta temperatura (por ejemplo a una concentración especular de rayos solares), y la otra MEE se une a un sumidero de calor de baja temperatura (por ejemplo el aire ambiente). La pila de bajo calor actúa como compresor, mientras que la pila de alto calor funciona como amplificador. Una vez que el ciclo se inicia mediante la inyección eléctrica, la diferencia de presión resultante produce un voltaje entre ambas pilas MEE. El voltaje más alto en la pila de alta temperatura fuerza a la pila de baja temperatura a bombear hidrógeno desde la zona de baja presión hasta la de alta, lo cual mantiene la diferencia de potencial. Mientras tanto, el hidrógeno al pasar a través de la pila de alta temperatura genera electricidad.”

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Un método desarrollado en la Universidad de Colorado State por el profesor de ingeniería mecánica W.S. Sampath para fabricar paneles de bajo coste y (relativamente) alta eficiciencia, pronto se aplicará a la producción en masa.

La empresa AVA Solar Inc. empezará la producción de los mismos hacia finales del próximo año en una fábrica que empleará a unas 500 personas, y que tendrá capacidad para producir 200 megawatios anuales (el equivalente a la energía consumida por 40.000 hogares de USA)

Con un coste de 1$ por watio, ya se acerca mucho al de las fuentes tradicionales de generación de energía eléctrica. Al consumidor final podría suponerle un coste de unos 2 dolares por watio, la mitad que ahora.

Sampath ha desarrollado un proceso de fabricación continuo y automatizado que produce un cristal recubierto por una fina capa de un compuesto de telurio y cadmio, en lugar del sicilio cristalino habitual. Puesto que el proceso produce dispositivos de buena eficiencia (entre el 11% y el 13%) con una alta tasa de rendimiento (pocos defectos), pueden fabricarse paneles mucho más baratos que con las tecnologías existentes.

Además el proceso de fabricación produce pocos residuos y requiere 100 veces menos material semiconductor que los paneles tradicionales de silicio.

Es la propuesta de un científico israelí para utilizar paneles solares en lugares sin gran disponibilidad de superficie horizontal libre (barcos, zonas selváticas…),

Varios globos flotantes rellenos de helio y recubiertos de paneles solares, están anclados en su posición de flotación por un cable que además conduce la electricidad generada al suelo. Ya tiene varios prototipos en funcionamiento en una zona urbana.

Vía http://erenovable.com/2007/07/06/paneles-solares-flotando-en-el-cielo/

Los investigadores de la universidad de Toronto llevan un tiempo investigando nanopartículas de polímeros capaces de convertir la luz solar en electricidad, aprovechando también la radiación en la zona del infrarrojo del espectro electromagnético que no aprovechan los paneles solares convencionales.

Estas nanopartículas pueden mantenerse en suspensión en un líquido, y pronto se espera obtener pinturas que puedan ser aplicadas sobre techos y paredes haciendo la función de paneles fotovoltaicos tradicionales.

Imagen microscópica de un punto cuántico (”quantum dot”) capaz de absorber la energía lumínica y convertirla en electricidad.

Figuración (poco realista) de la “pintura solar”

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Una tecnología de células solares desarrollada por el centro de investigación de nanomateriales de la Universidad de Massey (Nueva Zelanda), permitirá generar electricidad a partir de la luz del sol a una décima parte del coste de las actuales células solares fotoeléctricas basadas en silicio.

Los investigadores del centro han desarrollado una gama de pigmentos colorantes para su uso en células solares.
Los pigmentos sintéticos están hechos de compuestos orgánicos simples estrechamente relacionados con los que se encuentra en la naturaleza. En concreto destaca un pigmento verde que es una clorofila sintética, derivada del pigmento cosechador de luz que las plantas usan para la fotosíntesis.

Otros pigmentos que están siendo probados para células solares se basan en la hemoglobina, el compuesto que da su color a la sangre.

Al contrario que las células solares basadas en silicio actualmente en el mercado, las células solares de demostración de pigmento verde de 10 x 10 cm2 generan suficiente electricidad para hacer funcionar un pequeño ventilador en condiciones de baja luz, haciéndolas ideales para climas nubosos. Los pigmentos también pueden ser incorporados en ventanas tintadas que atrapen la luz para generar electricidad.

Las células solares verdes son más amigables con el entorno que las células basadas en silicio, ya que están hechas de dióxido de titanio, un mineral blanco no tóxico, renovable y muy abundante, que se puede obtener de la arena negra de Nueva Zelanda. El dióxido de titanio ya se usa en productos de consumo tales como la pasta de dientes, las pinturas blancas y los cosméticos.

El proceso de refinado del silicio puro, aunque es un mineral muy abundante, consume mucha energía y es muy caro. Y mientras que las células de silicio necesitan la luz directa del sol para operar eficientemente, estas células trabajarán eficientemente en condiciones de luz ténue y difusa.

El coste previsto es de una décima parte del precio de un panel solar basado en silicio, haciéndolas más atractivas y accesibles a los propietarios particulares de casas.

El director del centro declara que ellos tienen ahora mismo el pigmento de porfirina más eficiente del mundo, y que su objetivo es optimizar y mejorar la construcción de células solares y su rendimiento, antes de desarrollarlas comercialmente.

El siguiente paso será tomar estos pigmentos e incorporarlos dentro de materiales para techos o paneles para paredes. “Hemos tenido muchas muestras de interés de parte de compañías de Nueva Zelanda”, dice el profesor Partridge.

“El objetivo último de usar la nanotecnología para desarrollar mejores células solares es convertir la mayor cantidad de luz solar en electricidad como sea posible”

“La energía que alcanza la tierra en forma de luz solar en una hora es más que la usada por todas las actividades humanas en un año.”

Las células solares son un producto de más de 10 años de investigación financiada por la por la Fundación para la Investigación, la Ciencia y la Tecnología de Nueva Zelanda.

El artículo en inglés aquí.