Los avances disruptivos en la tecnología solar son inusuales, con mejoras de diseño en toda la industria que a menudo tienen lugar en incrementos muy pequeños.
Estos pequeños cambios crean el rumor en las ferias comerciales solares como Intersolar North America, que está terminando esta semana en San Diego. Sin embargo, un concepto destacado en exhibición aquí es el Panel Solar Intensificante, un dispositivo solar de baja concentración que incluye su propio seguidor interno, ahora con cuatro años de desarrollo. La compañía considera que puede entregar los paneles a aproximadamente la mitad del costo de un panel solar estándar, gracias a una variedad de mejoras tecnológicas.
Las ondas reflectoras de aluminio con espejo cónico del panel logran aumentar la eficiencia de la celda 20x a través de la luz concentrada, que golpea un canal de células de silicio en rodajas que representan solo el 5% del volumen o área de un panel de silicio de cristal tradicional, según el inventor, Suneet Singh, también cofundador de Innovative Solar Power, con sede en Montreal.
Los paneles ISP utilizan silicio monocristalino de unión única desplegado como matrices, con procesos pendientes de patente que brindan eficiencia cerca de celdas de unión múltiple, dice Singh. El diseño incluye un conductor de bus grande conectado a las células solares utilizando un método de deposición de múltiples capas que reduce la pérdida debido a la resistencia.
Si bien la concentración solar es un concepto antiguo, ISP Solar ha agregado hábilmente una función de seguimiento al vincular las ondas cónicas de aluminio con espejo con un cable que es impulsado por un pequeño motor que sirve solo a ese panel. Todo el panel está encapsulado para evitar la suciedad, e incluye una lámina base de aluminio que sirve como disipador de calor, asegurando que las celdas no se sobrecalienten y pierdan eficiencia de conversión de luz.
Los paneles de 85 vatios operan con una eficiencia de celda del 24.3%, basada en un cableado de 1,500 voltios. Los paneles están clasificados para funcionar entre -40 Celsius y 85 C, lo que sugiere que el panel se puede usar fácilmente en climas del norte donde tales bajas temperaturas podrían paralizar los paneles solares estándar. Los paneles pueden soportar una carga de nieve de 5.400 Pascal, o aproximadamente 113 libras por pie cuadrado, y una carga de viento de 2.400 PA, o aproximadamente 140 millas por hora, afirma Singh.
Entre los elementos de diseño que la compañía ha creado para aumentar la eficiencia del panel se encuentra un sistema de seguimiento que puede reposicionarse en incrementos de cinco minutos. Los motores utilizados para conducir el rastreador son unidades listas para usar con capacidad para ocho horas de funcionamiento continuo a toda velocidad durante 50 años; Singh señala que el rastreador solo requiere una velocidad baja de la unidad.
Aunque el panel pesa más que un panel solar de cristal de silicio estándar, el mecanismo de seguimiento interno pesa solo una pequeña fracción de lo que hace el estante de seguimiento de eje único estándar. Como resultado del seguimiento interno, el sistema ISP se puede montar en un sistema de soporte fijo, que suele ser la inversión de capital de menor costo para una matriz solar.
El panel solar ISP también se puede montar en una azotea comercial o industrial, en cocheras u otras estructuras donde los seguidores generalmente no son factibles debido a su peso masivo. Los diseños solares de seguimiento controlan el mercado solar a escala de servicios públicos, pero requieren espacios abiertos, casi planos, que estén cerca de las interconexiones de la línea eléctrica. Con la llegada del panel solar de baja concentración, la eficiencia adicional de un seguidor de un solo eje, generalmente alrededor del 15%, ahora también se puede compartir con clientes comerciales e industriales.
La compañía tiene tres sitios de demostración bajo evaluación en Canadá desde agosto, y está trabajando para involucrar al Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) en Golden, Colorado, para probar el dispositivo también. La compañía espera poder comenzar a fabricar para fin de año.
Los módulos ISP vienen con una garantía de rendimiento y equipo de 25 años que estará respaldada por un seguro de terceros, lo que ayuda a asegurar a los clientes que la garantía perdurará.
La concentración fotovoltaica (CPV) ha estado en las tablas de diseño de las compañías solares durante décadas. Las instalaciones de CPV acumulativo alcanzaron los 350 megavatios en 2016, menos del 0.2% de la capacidad instalada mundial en ese momento, señala Wikipedia. Las instalaciones de CPV se encuentran en Canadá, China, Estados Unidos, Sudáfrica, Italia y España, entre otros sitios.
Uno de los primeros defensores del CPV en los Estados Unidos fue la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE). ARPA-E proporcionó fondos de I + D en 2015 para el Programa MOSAIC (matrices de células solares optimizadas a microescala con concentración integrada) para combatir aún más los desafíos de ubicación y gastos de la tecnología CPV existente. El programa finalizó en 2019.
El programa MOSAIC fue ambicioso en su esfuerzo por crear una tecnología ampliamente aplicable. “Los proyectos MOSAIC se agrupan en tres categorías: sistemas completos que integran de manera rentable micro-CPV para regiones como áreas soleadas del suroeste de los Estados Unidos que tienen una alta radiación solar de Irradiación Normal Directa (DNI); sistemas completos que se aplican a regiones, como áreas del noreste y medio oeste de EE. UU., que tienen radiación solar de bajo DNI o radiación solar difusa alta; y conceptos que buscan soluciones parciales a los desafíos tecnológicos ”, señaló la descripción del programa.
El objetivo del programa MOSAIC era simple, pero vasto: «Si tiene éxito, estas tecnologías podrían facilitar la implementación rentable de sistemas de energía solar en una amplia gama de ubicaciones geográficas, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero de los Estados Unidos y reduciendo la dependencia de la energía importada«.
Noticia tomada de: CleanTechnica / Traducción libre por World Energy Trade
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