Las tecnologías de autoconsumo energético revolucionan la construcción y la vivienda. Actualmente, la fachada de un edificio es capaz de generar electricidad a través de dispositivos como las ventanas fotovoltaicas, que ya se pueden contemplar en España y decenas de países. Mientras tanto, compuestos como las perovskitas —materiales que absorben la luz solar de forma muy eficiente— prometen multiplicar el rendimiento de estas alternativas, con nuestro país aportando activamente en investigación puntera e incluso con una empresa española que ya cuenta con instalaciones a escala internacional.
Así funciona el innovador vidrio
Hendrik Bolink, catedrático de la Universidad de Valencia, explica que el vidrio fotovoltaico está recubierto de una lámina fotovoltaica delgada. A su vez, esta se compone por un electrodo semitransparente, al menos una capa de perovskita y otro electrodo transparente encima de esta. “En conjunto, estas capas suelen tener un espesor inferior a una micra. Después se añade una capa que protege la célula solar del ambiente, que puede ser un polímero u otra lámina de vidrio fino. Dichos vidrios pueden utilizarse como ventanas en la fachada de un edificio: dejan pasar la luz y al mismo tiempo generan electricidad”, indica el académico.
Mientras las ventanas fotovoltaicas tapizan ya muchas fachadas, se experimenta con revestimientos para edificios capaces de generar electricidad
Las tecnologías de autoconsumo energético revolucionan la construcción y la vivienda. Actualmente, la fachada de un edificio es capaz de generar electricidad a través de dispositivos como las ventanas fotovoltaicas, que ya se pueden contemplar en España y decenas de países. Mientras tanto, compuestos como las perovskitas —materiales que absorben la luz solar de forma muy eficiente— prometen multiplicar el rendimiento de estas alternativas, con nuestro país aportando activamente en investigación puntera e incluso con una empresa española que ya cuenta con instalaciones a escala internacional.
Dentro de este contexto, los expertos consultados coinciden en que el reto ya no consiste en demostrar que la tecnología funciona, sino en lograr que el propio edificio produzca su energía de forma duradera y asequible. Hernán Míguez, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, subraya que con las ventanas fotovoltaicas ya se puede convertir una fachada acristalada o un invernadero en una superficie generadora de electricidad. De acuerdo con el experto, la vía más prometedora son las celdas semitransparentes, capaces de absorber parte de la radiación (ultravioleta e infrarroja, sobre todo) y dejar pasar el resto de la luz visible para contribuir al aislamiento térmico del edificio, reduciendo así su calentamiento.
Emilio J. Palomares, director del Institut Català d’Investigació Química (ICIQ) y profesor de investigación ICREA, explica que en España el vidrio fotovoltaico se encuentra ya integrado en edificios y espacios como el Campus de Acciona en Madrid, diversos proyectos en Barcelona, el edificio Nuncio Nuevo en Toledo, o incluso en actuaciones de rehabilitación residencial.
En el ámbito empresarial, uno de los ejemplos citados por múltiples expertos es la firma española Onyx Solar, con sede y fábrica en Ávila. Rosalía Serna, investigadora del Instituto de Óptica del CSIC (Madrid), menciona que esta compañía ha integrado silicio amorfo en vidrio de seguridad, por ejemplo en la integración de sus paneles en la Torre Mare Nostrum de Barcelona.
Nuevos materiales y pintura
Más allá del vidrio, los investigadores persiguen el objetivo común de convertir estructuras completas en fuentes de electricidad. “La idea que me parece más interesante para la construcción es pasar de colocar paneles solares en los edificios a conseguir que los propios materiales del edificio produzcan electricidad: ventanas, fachadas, cubiertas, pérgolas, balcones o incluso otros elementos arquitectónicos”, resume Palomares. El director del ICIQ apunta que una de las aplicaciones más importantes será combinar las perovskitas con el silicio. “La perovskita aprovecha una parte del espectro solar y el silicio otra. Así podemos producir más electricidad utilizando prácticamente la misma superficie”, asevera.
Serna revela que actualmente se están estudiando gran número de productos innovadores en los laboratorios. No obstante, la investigadora recuerda que las realidades del rendimiento, la economía y la estabilidad crean una marcada división entre los materiales potenciales y la viabilidad comercial inmediata. “En este aspecto, hay que señalar que el silicio cristalino sigue siendo sin duda el único material maduro y ampliamente viable para aplicaciones a gran escala. Además, entre todas las opciones es el más robusto, con una gran durabilidad, es hoy en día económico y muy sostenible”, apunta la experta.
Otra posibilidad muy prometedora es la de utilizar algunos de estos materiales para desarrollar un revestimiento fotovoltaico que se convierta en una especie de “pintura solar”. La ciencia, de hecho, apunta en esa dirección, pero los expertos piden paciencia. Hendrik Bolink, catedrático de la Universidad de Valencia en el Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), explica que como las perovskitas funcionan bien en películas delgadas, pueden prepararse mediante métodos de recubrimiento, aunque eso no las convierte en pinturas: “Para que funcionen como células solares, el espesor de la capa debe ser uniforme en toda su superficie y, sobre todo, se necesitan electrodos por debajo y por encima de la capa de perovskita, que no son fáciles de aplicar con métodos de recubrimiento. Así que, aunque se fabriquen con este tipo de técnicas, no se pueden ‘pintar’ directamente sobre un edificio”, aclara.
Por su lado, Iván Mora Seró, profesor de Física Aplicada de la Universitat Jaume I, explica que la perovskita se puede depositar en una solución. “Se parte de un disolvente que contiene los precursores y después de depositarla, se puede hacer que cristalice formando una capa sólida mediante diversas técnicas. En este sentido sí se puede considerar una pintura fotovoltaica, pero no es tan sencillo como simplemente pintar una pared, ya que tenemos que tener contactos eléctricos y optimizar el proceso de cristalización”, desgrana.
Por todo lo anterior, convertir cualquier muro en un generador eléctrico mediante una mano de pintura sigue siendo una meta, no una realidad. “No deberíamos imaginar todavía que compramos un bote de pintura, pintamos la fachada de una casa y la convertimos automáticamente en una central eléctrica. Una célula solar necesita varias capas: el material que absorbe la luz, contactos que extraigan las cargas eléctricas y capas que transporten esas cargas, además de encapsulación para proteger el dispositivo”, concluye Palomares.
Así funciona el innovador vidrio
Hendrik Bolink, catedrático de la Universidad de Valencia, explica que el vidrio fotovoltaico está recubierto de una lámina fotovoltaica delgada. A su vez, esta se compone por un electrodo semitransparente, al menos una capa de perovskita y otro electrodo transparente encima de esta. “En conjunto, estas capas suelen tener un espesor inferior a una micra. Después se añade una capa que protege la célula solar del ambiente, que puede ser un polímero u otra lámina de vidrio fino. Dichos vidrios pueden utilizarse como ventanas en la fachada de un edificio: dejan pasar la luz y al mismo tiempo generan electricidad”, indica el académico.
Feed MRSS-S Noticias
