Paneles solares. Descripción de las nuevas tecnologías y tendencias en 2019

Paneles solares. Nuevas tecnologías y tendencias en 2019.

La energía solar se está desarrollando y cambiando dinámicamente. El desarrollo tiene lugar en varias direcciones a la vez:

  • nuevas áreas de aplicación de desarrollos existentes;
  • las tecnologías existentes se están mejorando constantemente, volviéndose más eficientes y atractivas para las inversiones o los usuarios finales;
  • Se crean nuevos materiales y nuevas tecnologías de transformación de la energía solar en energía eléctrica.

Esta distribución es algo condicional, pero refleja los procesos que tienen lugar en una de las áreas más dinámicas de energía alternativa.

Nuevas áreas de aplicación

Carreteras soleadas

Recientemente, un evento notable tuvo lugar. Las aceras a lo largo de algunas secciones de la Ruta 66, llamadas a mediados del siglo pasado "la calle principal de Estados Unidos", se declararon un campo de pruebas para una nueva carretera que contiene células solares.

Tal camino debe realizar varias tareas a la vez:

  • generar electricidad y entregarla para su consumo en una red existente;
  • acumular energía eléctrica para las lámparas LED que iluminan la carretera durante la noche;
  • Conviértalo en calor para derretir nieve y hielo en la estación fría.

El siguiente paso será instalar dicha cobertura en las secciones seleccionadas de la Ruta 66.

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Las notificaciones de proyectos ya implementados de áreas pequeñas de carreteras soleadas también se han obtenido de los Países Bajos, Francia y China. Obviamente, nos estamos acercando al momento histórico cuando las carreteras soleadas se vuelven económicamente justificables. Las tecnologías aplicadas son algo diferentes, pero tienen una serie de características comunes, incluida la estructura en capas del material de la superficie de la carretera. La capa superior es transparente y duradera (concreto transparente, plástico transparente), la parte media: en realidad, los paneles solares, la parte inferior protege los elementos solares del impacto desfavorable de la base del bloqueo.

Tendencias

Correcciones de seguimiento solar

A medida que la energía solar comienza a ganar dominio, cada vez más propietarios de viviendas utilizan la energía solar, incluso aquellos cuyos techos no permiten la instalación de paneles. En este caso, las baterías de células solares se instalan en el suelo y, gracias a los seguidores solares, se convierten en una opción viable para obtener energía limpia.

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Los rastreadores permiten que los paneles solares produzcan electricidad con la máxima eficiencia. Los sistemas de vigilancia solar se inclinan y cambian el ángulo de la matriz solar durante el día para adaptarse mejor a la ubicación del sol. Aunque los seguidores solares ya han estado disponibles para uso comercial, los colectores solares han ido introduciendo cada vez más esta tecnología en los últimos años. Recientemente, GTM Research ha publicado un informe que muestra una importante tendencia al alza en la popularidad de los sistemas de rastreo. GTM predice un aumento del 254 por ciento en comparación con el año pasado para el mercado de seguimiento fotoeléctrico este año. El informe dice que para el año 2021, casi la mitad de todos los satélites instalados con montaje terrestre tendrán la capacidad de monitorear la actividad solar.

Última tecnología

Perovskite

El rendimiento sin precedentes de los paneles solares de silicio, que dominan el mercado, es del 23,5% y pertenece a los paneles de SunPower. El principal inconveniente de estos paneles es su elevado coste. Casi la misma eficiencia puede deberse a los paneles de perovskita a un costo significativamente menor. El nuevo material es una película semiconductora flexible, es casi 1000 veces más delgada para los análogos de silicio y está hecha de materiales accesibles.

perovskite

Los científicos canadienses anunciaron la creación de un panel de este material con una eficiencia del 20,1% y un precio cercano al costo de un periódico de papel convencional.

Los investigadores estadounidenses del MIT también anunciaron una nueva tecnología que podría duplicar la eficiencia de las células solares en general. El MIT ha introducido un nuevo concepto técnico que captura y utiliza el calor, que generalmente emiten los paneles solares. La utilización de esta energía térmica puede ayudar a reducir aún más el costo de convertir la energía solar en electricidad.

Las telas con células solares

Enfoques para la implementación de la idea de "material solar" mucho. Algunos sugieren la creación de materiales flexibles, como papel o lona. Consisten en las células fotovoltaicas flexibles más pequeñas y pueden repetir la forma de los objetos sobre los que se colocan. La energía generada se utiliza para recargar dispositivos móviles o acumularse en las baterías.
Dichos textiles consisten en componentes tridimensionales, no pueden llamarse ligeros y flexibles.

La diseñadora textil estadounidense Marianne Fairbanks y la química Trisha Andrew están tratando de crear textiles soleados, flexibles y transpirables, adecuados para hacer cortinas de ventanas, asientos de automóviles, carpas e incluso ropa. Su material consiste en una capa de tela, cada una de las cuales está cubierta por cuatro capas de diferentes polímeros. Ahora el proyecto está en la etapa de crear modelos experimentales y para la realización comercial tendrá que recorrer un largo camino.

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Combustible termico solar(STF)

En gran medida, el uso predominante de la energía solar se debe a la disponibilidad de un método simple para almacenar la energía eléctrica recibida. Sin esto, no podrán ser económicamente viables para ser utilizados como la principal fuente de energía. El profesor del Instituto de Tecnología de Massachusetts, Jeffrey Grossman, y su equipo de investigadores pasaron los últimos años desarrollando soluciones alternativas para el almacenamiento de energía solar, la mejor de las cuales es probablemente la energía solar térmica.(STF).

Para crearlo, se utiliza una molécula que puede ser estable en dos estados diferentes. La energía de la luz traduce la molécula a un estado "cargado", en el que continúa permaneciendo, hasta que la temperatura desciende a un cierto nivel. Luego la molécula irradia calor y vuelve al estado "descargado".

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De esta manera, el STF puede utilizar la energía de la luz solar, almacenarla como una carga y luego liberarla cuando aparezca la solicitud correspondiente. La esencia del problema de ahorrar calor solar es que la tecnología de almacenamiento de energía solar necesita cargar y ahorrar energía, en lugar de capturar y brindar calor. En los últimos años, se creó un dispositivo STF de estado sólido que podría implementarse en ventanas, parabrisas, techos de automóviles, etc. En este momento, es demasiado pronto para hablar sobre la finalización exitosa y la implementación comercial del proyecto.

Purificadores de agua solares

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Investigadores de la Universidad de Stanford, junto con el Departamento de Energía de EE. UU., Han desarrollado un nuevo dispositivo que puede limpiar el agua cuando se expone a la luz solar. Una tableta pequeña (aproximadamente la mitad del tamaño de un sello postal) no es el primer dispositivo de filtración de agua solar, pero ha logrado un progreso significativo en comparación con los proyectos ya implementados. Los diseños preliminares para la purificación completa de agua requerían horas de exposición al sol. A diferencia de ellos, un nuevo producto es suficiente luz diurna, y para un agua potable confiable solo toma unos minutos. A medida que se mejore la tecnología de los limpiadores solares, estos dispositivos de tamaño de moneda se venderán principalmente a turistas que se convertirán en el público consumidor ideal.