En la búsqueda por volvernos más independientes de las fuentes de energía fósiles hemos alcanzado nuevos récords en energías renovables tras los conflictos armados que se están sucediendo en el continente europeo; y es que, la amenaza del acceso al gas y petróleo rusos han obligado a Europa y otros espacios económicos a acelerar su inversión en renovables. 

Pero esto nos dirige a otras problemáticas, ya que el suelo no es infinito y no tenemos acceso a terrenos y espacios suficientes para toda la instalación que requiere el consumo de energía humano, lo que abre el camino a nuevas tecnologías, como la que vamos a comentar en este artículo: los paneles solares transparentes. 

Una nueva tecnología que aún avanza lentamente pero de manera inexorable hacia su producción. 

¿Qué son los paneles solares transparentes?

Las placas solares transparentes son una tecnología de vanguardia cuyo objetivo es recoger y utilizar la energía de la luz solar a través de ventanas o diversas superficies de cristal, independientemente del ángulo que posean. Nos ofrecen unas amplias opciones para ampliar el alcance de la energía solar, pudiendo aplicarse tanto a viviendas como incluso a vehículos. 

Este sistema de captación solar utiliza moléculas orgánicas que consiguen absorber las longitudes de onda invisibles de la luz solar; y sus materiales se pueden ajustar por los investigadores para recoger solamente longitudes de onda del infrarrojo cercano y ultravioleta que después convierten en electricidad. 

En términos de ingeniería, los investigadores de este proyecto han desarrollado varios canales de tecnología solar transparente, aunque la mayoría de ellos funcionan como concentradores solares transparentes, es decir, están hechos para absorber determinadas longitudes de onda de luz ultravioleta e infrarroja que no son visibles a simple vista y transformarlas en energía capaz de alimentar dispositivos electrónicos. 

Ya en el año 2014, investigadores de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) desarrollaron el primer concentrador solar íntegramente transparente, con capacidad de convertir casi cualquier lámina de vidrio o ventana en una célula fotovoltaica. Esta tecnología también es conocida como vidrio fotovoltaico, fabricada para proporcionar un nivel de transparencia variable. 

Y durante el año 2020, científicos de Estados Unidos y Europa consiguieron que el vidrio solar llegase a ser 100% transparente, acercándonos un poco más al objetivo de un futuro sostenible que no dependa de la red del sector de los combustibles fósiles. 

¿Qué ventajas nos ofrecen los paneles solares transparentes?

En la sociedad actual nos encontramos rodeados de vidrio, solo en Estados Unidos se calcula que existen entre 5.000 y 7.000 millones de metros cuadrados de superficies de vidrio, por lo que los paneles solares transparentes cuentan con el potencial de poder desplegarse en prácticamente cualquier lugar. 

Además, debemos tener en cuenta que las placas solares convencionales requieren una amplia superficie de instalación y una inversión inicial considerable, por lo que no siempre es sencillo implantarlas en urbes y lugares metropolitanos. Sin embargo, los paneles solares transparentes podrían ubicarse en estas zonas, allanando el camino a los edificios de energía neta cero y ayudando a las ciudades a cumplir sus objetivos y metas climáticas.

Lo mejor es que esto no es solo una idea teórica, sino que ya existen ejemplo de edificios reales: 

Uno de ellos es el diseño de la Copenhagen International School, que utiliza 12.000 paneles solares de colores transparentes por todo el edificio, gracias a los cuales produce 200 MWh de energía al año, lo que aparentemente supone más de la mitad de la energía que necesita el edificio. 

Otro ejemplo muy reciente es la Facultad de Ciencias Biomédicas y Físicas del Campus de la MIchigan State University, que mejoró sus instalaciones con la colocación de paneles solares de vidrio transparente de 100 pies cuadrados situados en la entrada del edificio: con ellos producirán suficiente electricidad para alimentar la iluminación de su vestíbulo. 

¿Son realmente eficientes?

Sus investigadores han establecido un nuevo récord de eficiencia para las células solares de color neutro, alcanzando un 8,1% de eficiencia y un 43,3% de transparencia gracias a un diseño orgánico, basado en el carbono en lugar del silicio convencional.

El vidrio de los edificios tiene un recubrimiento para poder reflejar y absorber parte de la luz y así reducir el brillo/calor en el interior y en vez de desperdiciar esa energía, los paneles solares transparentes podrían aprovecharla. 

Para el contexto actual, nos encontramos ante un gran salto en su rendimiento, ya que las anteriores células solares transparentes tienen eficiencias de uso de la luz de aproximadamente 2-3%, frente al 8,1% reciente. 

Para ampliar aún más los límites, una empresa de materiales avanzados de Nuevo México, llamada UbiQD, continúa desarrollando paneles solares que sean indistinguibles de los vidrios normales gracias a los Quantum Dots, unas partículas microscópicas con la capacidad de manipular la luz para aprovechar la energía. 

Sin embargo, aún existen algunos obstáculos en el camino, ya que los científicos deben aumentar su eficiencia, porque aún encontramos una relación demasiado estrecha entre eficiencia y transparencia: cuanto más transparente es el panel, menos eficiente es, por lo que no se espera que los paneles solares transparentes puedan sustituir a los convencionales, con los que podemos llegar a un rendimiento del 25%. 

Pero con una constante evolución, esta tecnología podría convertirse en una alternativa real como complemento a la energía fotovoltaica tradicional para reducir el consumo energético sin modificar la fisonomía de los edificios, y hacerlo con un material totalmente reciclable, donde no se necesitan materias primas raras ni costosas para su producción.

La última pregunta que nos hacemos es, ¿cuándo veremos una expansión masiva de estos paneles transparentes? La respuesta estará condicionada por la evolución de su eficiencia, pero se espera que para 2025 estos superen ya el 10%, lo que permitirá abrir las puertas a una producción en masa y con ella una rebaja de sus costes gracias a la economía de escala. 

Desde Portal Verde esperamos ansiosos el desarrollo de nuevas tecnologías para la fotovoltaica, pero mientras tanto te ofrecemos unirte a la energía solar con las mejores ofertas de empresas instaladoras que puedas encontrar.