Película protectora contra el calor para reducir la temperatura del módulo solar en 3,5 grados centígrados

Científicos de la Universidad Estatal de los Urales del Sur (SUSU), en Rusia, anunciaron en marzo que habían patentado una nueva tecnología para evitar el sobrecalentamiento de los módulos fotovoltaicos. La técnica propuesta consiste en una película holográfica basada en concentradores prismáticos conocidos como “prismacons”, los cuales están hechos de un material transparente que contiene lentes holográficas de muy pequeñas dimensiones. En ese momento, se afirmó que reducía significativamente la temperatura de funcionamiento de los paneles solares, incluidos los dispositivos térmicos y fotovoltaicos, y que mejoraba la eficiencia de los módulos fotovoltaicos incluso en días nublados.

Unos meses más tarde, los mismos científicos, con el apoyo de otros investigadores de la Universiti Malaysia Pahang (UMP) y la Academia Manipal de Educación Superior, en India, desarrollaron un modelo térmico para evaluar el rendimiento de la nueva película protectora contra el calor y decidieron para revelar más detalles técnicos sobre la película.

El grupo de investigación explicó que la película holográfica, que se puede laminar simplemente en la superficie del panel, funciona reflejando los rayos infrarrojos de su capa superior metalizada, lo que evita que el módulo se sobrecaliente. Su núcleo consiste en una capa hecha con diminutas mini pirámides/concentradores espectrales que pueden absorber la luz solar y refractarla antes de dirigirla hacia la celda solar debido a la reflexión interna, independientemente del ángulo de incidencia.

La técnica se probó en condiciones de iluminación estándar en un panel monocristalino de 100 W montado con un ángulo de inclinación de 45 grados y ubicado en Qurghonteppa, en Tayikistán. También se probó el rendimiento de un panel de referencia con las mismas características y sin la película holográfica para comparar.

Se encontró que la temperatura de funcionamiento del módulo con la película estaba entre 32 y 65 grados centígrados, y la del panel sin la película entre 35 y 75 grados centígrados. “La reducción de la temperatura de la superficie del silicio es de 3,54 grados centígrados, según los datos analizados en este trabajo”, afirman los científicos. “Según los resultados de la simulación, incluso una pequeña diferencia de temperatura de 3,54 grados centígrados mejora significativamente el rendimiento de la generación de energía eléctrica en sistemas solares más grandes en condiciones climáticas cálidas y cálidas”.

Explicaron, una vez más, que la pulverización de metales de tierras raras en la parte superior de la película holográfica es lo que la hace capaz de reflejar y absorber la radiación infrarroja del espectro solar, pero nuevamente no especificaron qué tipo de metales de tierras raras eran. usado.

La película holográfica se describió en el artículo "Modelo térmico de un módulo fotovoltaico con película protectora contra el calor", publicado en Case Studies in Thermal Engineering. Mirando hacia el futuro, el equipo de investigación dijo que quiere evaluar los costos de la nueva técnica y mejorar el modelo térmico para que sea adecuado para predecir con mayor precisión la temperatura y la potencia de salida de los módulos fotovoltaicos con filtros en otros climas.

Las películas holográficas son películas plásticas muy delgadas y flexibles que se pueden laminar en diferentes tipos de materiales. Pueden difractar las frecuencias utilizables de la luz solar y dirigir la energía generada hacia las células solares. Su aplicación en la investigación fotovoltaica no es nueva, ya que ya se han probado varios tipos de láminas y patrones holográficos en dispositivos tanto fotovoltaicos como CPV. Sin embargo, la tecnología no se ha desarrollado para la producción comercial hasta el momento.

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