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En 2023, los sistemas fotovoltaicos generaron más del 5% de la energía eléctrica del mundo y la capacidad instalada se duplica cada dos o tres años. Las tecnologías ópticas pueden aumentar aún más la eficiencia de los módulos solares y abrir nuevas aplicaciones, como módulos solares de colores para fachadas.
Ahora, 27 expertos proporcionan una visión general integral del estado de investigación y evalúan las innovaciones más prometedoras. El informe fue coordinado por los científicos de HZB Prof. Christiane Becker y el Dr. Klaus Jäger y publicado en la revista Advances in Optics and Photonics.
Photovoltaics (PV) se ha convertido en una de las tecnologías más rentables para generar electricidad. En noviembre de 2024, los sistemas fotovoltaicos del mundo alcanzaron una capacidad instalada de dos terawatts, y las tasas de crecimiento y las reducciones de costos aún son enormes.
“En un taller reciente, discutimos cómo la comunidad óptica puede contribuir al mayor crecimiento de los fotovoltaicos”, dice el profesor Becker, jefe del departamento de óptica de energía solar en HZB.
Becker y su colega, la Dra. Jäger, invitaron a expertos internacionales a compilar una descripción integral de las tecnologías fotovoltaicas e innovaciones ópticas. En total, 27 expertos de 22 instituciones de investigación en 9 países contribuyeron a la revisión.
Conceptos más prometedores
El artículo comienza con una visión general del estado actual de los fotovoltaicos en una escala de Terawatt. A partir de esto, los expertos identifican problemas y temas en los que la comunidad óptica puede contribuir a habilitar la implementación a gran escala.
“También hemos identificado una serie de conceptos ópticos que actualmente solo están en el umbral de la viabilidad económica, pero que tienen la mayor promesa para avanzar en la tecnología PV”, dice Becker.
Estos incluyen innovaciones ópticas en el campo de las células solares multijunción, que tienen las mayores eficiencias y, por lo tanto, tienen un gran potencial para reducir aún más el costo nivelado de la electricidad.
Aspectos ecológicos
También se discuten los procesos de fabricación mejorados utilizando un enfoque de diseño ecológico y minimizar el consumo de materias primas críticas. Otro capítulo está dedicado a los módulos solares de colores y la construcción de soluciones fotovoltaicas integradas.
“Especialmente en las ciudades, necesitamos usar fachadas y otras superficies también para la conversión de energía solar, y, por supuesto, sí importa cómo se ven los módulos PV. Tales módulos solares innovadores permiten soluciones estéticas sofisticadas”, dice Becker.
Becker y Jäger están convencidos de que esta revisión integral no solo ayuda a la comunidad científica, sino también a los tomadores de decisiones en la financiación de la investigación.
Más información: Klaus Jäger et al, óptica para fotovoltaicos a escala de Terawatt: revisión y perspectivas, avances en óptica y fotónica (2025). Doi: 10.1364/aop.530556
Proporcionado por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemania
Cita: Innovaciones ópticas para módulos solares, ¿cuáles son las más prometedoras? (2025, 28 de marzo) Consultado el 28 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-optical-solar-modules.html
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