Hologramas para aumentar el rendimiento de los paneles solares un 5%

La energía disponible a partir de la luz solar es 10.000 veces superior a la necesaria para abastecer la demanda energética mundial. La luz solar tiene dos propiedades principales que son útiles en el diseño de sistemas de energía renovable

Energía renovable 27 de mayo de 2022
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La primera es la cantidad de energía que cae sobre un área fija, esta cantidad varía con la hora del día y la estación del año. La segunda propiedad son los colores o el espectro de la luz solar.

Una forma de captar la energía solar es usar células solares que convierten directamente la luz del sol en electricidad. En un módulo solar como los que se instalan en un tejado, se ensamblan muchas células en un panel rígido, se conectan entre sí, se sellan y se cubren con un cristal protector.

La célula solar funciona mejor cuando ciertos colores de luz solar caen sobre ella, y cuando toda el área está cubierta por fotocélulas. Sin embargo, se necesita parte de la superficie del panel para conectar las células, y la forma de la célula solar puede no permitir que toda la superficie restante del panel recoja la luz solar.

Estos efectos hacen que el panel solar sea menos eficiente de lo que podría ser. Captar la mayor cantidad posible de luz solar en un panel solar es fundamental para aprovechar eficazmente la energía solar.

Investigadores de la Universidad de Arizona han desarrollado recientemente una técnica innovadora para capturar la energía solar no usada que ilumina un panel solar.

Diseñaron unos hologramas especiales que pueden insertarse fácilmente en el panel solar. Cada holograma separa los colores de la luz solar y los dirige a las células solares dentro del panel.

Este método puede aumentar la cantidad de energía solar convertida por el panel solar a lo largo de un año en aproximadamente un 5%.

De este modo, se reduce tanto el coste como el número de paneles solares necesarios para abastecer de energía a una casa, una ciudad o un país.

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La investigación contó con el apoyo del Centro de Investigación en Ingeniería QESST, patrocinado por la Fundación Nacional de la Ciencia y el Departamento de Energía de EE.UU. para afrontar el reto de transformar la generación de electricidad para satisfacer de forma sostenible la creciente demanda de energía.

Diseño sostenible y de bajo coste.

Diseñado por el estudiante de doctorado Jianbo Zhao, bajo la supervisión de Raymond K. Kostuk, profesor de ingeniería eléctrica e informática y ciencias ópticas, y en colaboración con su compañero de doctorado Benjamin Chrysler, el colector de luz holográfico combina un elemento óptico holográfico de bajo coste con un difusor.

El elemento óptico se sitúa simétricamente en el centro del módulo fotovoltaico para obtener la máxima captación efectiva de luz.

El equipo calculó la mejora del rendimiento energético anual en Tucson, Arizona, y presentó un método reproducible para evaluar la eficacia de la captación de energía del colector de luz holográfico en función de los ángulos del sol a distintas horas del día, en distintas estaciones y en distintas ubicaciones geográficas.

Según el redactor jefe de JPE, Sean Shaheen, de la Universidad de Colorado Boulder, el colector y el método asociado son especialmente notables porque son de bajo coste y escalables, además de impactantes:


La mejora de aproximadamente un 5% en el rendimiento anual de la energía solar que permite esta técnica podría tener un gran impacto cuando se amplíe incluso a una pequeña fracción de los cientos de gigavatios de energía fotovoltaica que se están instalando en todo el mundo. El equipo del profesor Kostuk ha demostrado su método holográfico con un material de bajo coste basado en la gelatina, que se fabrica fácilmente en grandes cantidades. Y aunque la gelatina se obtiene normalmente del colágeno animal, los avances en las versiones derivadas de laboratorio han hecho posible que se puedan usar alternativas sintéticas a escala.


No es una produccion propia, la fuente es Eco Inventos (.com)

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