Paneles solares autolimpiables, el próximo paso en la evolución fotovoltaica

Los paneles solares se están volviendo más comunes en nuestro entorno, y es un hecho bien conocido que deben limpiarse regularmente para que funcionen de la mejor manera.

La acumulación de suciedad en los paneles solares reduce su eficiencia al impedir que la energía de la luz del sol llegue a las células solares. Sin embargo, el coste y la mano de obra involucrados en la limpieza regular de los paneles solares pueden ser una tarea abrumadora.

Los investigadores que trabajan en el proyecto NewSkin han encontrado una solución a este problema, desarrollando superficies hidrofóbicas que se vuelven superhidrofílicas cuando se exponen a la luz ultravioleta (UV).

Cómo funciona la superficie autolimpiable

Las superficies hidrofóbicas repelen el agua y hacen que esta se contraiga para formar gotas, lo que dificulta la eliminación de la suciedad y los restos de los paneles solares y las fachadas de vidrio.

Al contrario, las superficies superhidrofílicas atraen el agua, lo que hace que se extienda por ellas. Esto maximiza el contacto con la superficie y facilita la eliminación de suciedad.

El proyecto NewSkin, en colaboración con el Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP (Fraunhofer FEP), se ha centrado en la hidrofilia fotoinducida en superficies, aplicando óxido de titanio cristalino a vidrio ultrafino en un proceso de rollo a rollo.

Este proceso recubre eficientemente vidrio delgado y liviano que se puede aplicar a fachadas, módulos solares e incluso superficies curvas.

En su estado natural, el dióxido de titanio (TiO2) es hidrofóbico y el agua forma gotas en su superficie. Sin embargo, cuando la superficie se irradia con luz ultravioleta durante unos 30 minutos, cambia a una superficie superhidrofílica.

Esto significa que la superficie se vuelve resistente a la suciedad al propiciarse un proceso cíclico de autlimpieza durante el día y la noche. Durante el día, la superficie es superhidrofílica, por lo que la suciedad no se adhiere a ella. Por la noche, cuando no hay luz ultravioleta, la superficie se vuelve hidrofóbica y el agua de lluvia gotea, arrastrando cualquier suciedad que pueda haberse acumulado.

Los investigadores de Fraunhofer FEP han desarrollado las primeras superficies autolimpiables recubriendo un rollo de vidrio delgado de 30 cm de ancho y 20 m de largo con 30 a 150 nanómetros de óxido de titanio en un sistema de rollo a rollo.

Un paso más para hacer los paneles autolimpiables comercialmente viables

Sin embargo, aún quedan desafíos por superar, como la fragilidad del vidrio y las altas temperaturas requeridas para producir TiO2 cristalino.

No obstante, la investigación realizada como parte del proyecto NewSkin ha permitido a los científicos de Fraunhofer FEP combinar TiO2 y las propiedades del vidrio delgado de manera rentable para llevar productos innovadores al mercado.

Los investigadores del socio sueco del proyecto, la Universidad de Uppsala, también están trabajando para transferir los resultados a películas poliméricas.

Esta nueva tecnología ofrece una solución sostenible y eficiente para el mantenimiento de paneles solares y fachadas de vidrio. El desarrollo de superficies superhidrofílicas que utilizan luz ultravioleta tiene el potencial de revolucionar la industria solar, permitiendo una forma más ecológica y rentable de producir y mantener la energía solar.

Fuente: CORDIS