¿Cuál es la eficiencia de los paneles fotovoltaicos de colores?

Si bien la gran mayoría de los paneles solares vienen en negro o azul muy oscuro (y a veces en verde oscuro), le sorprenderá saber que los paneles solares de colores están empezando a ganar cierta popularidad. Los paneles solares suelen venir en negro, azul oscuro o verde oscuro, pero empresas como Kameleon y Sunovation están desarrollando paneles solares en otros colores, incluidos colores sólidos, colores estampados y tonos metálicos. Por ejemplo, Sunovation ofrece una variedad de colores para sus paneles solares, incluidos azul, negro, rojo, plateado y dorado. Kameleon es aún más exótico con 16 opciones de colores diferentes para elegir. Pero ¿cuál es la eficiencia de los paneles fotovoltaicos de colores?

La energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) ha atraído un creciente interés comercial en los últimos años debido a un creciente enfoque en el uso eficiente del suelo y la generación local de energía renovable. Se deben considerar aspectos estéticos cuando se aplican paneles fotovoltaicos como elementos constructivos. Se pueden agregar colores reflejando parte de la luz solar que de otro modo podría usarse para generar electricidad.

Varios autores han informado sobre mediciones de eficiencia de conversión de energía (PCE) de celdas para varios colores. Las eficiencias oscilaron entre el 10,7 y el 14,2 % para 7 colores diferentes elaborados con un revestimiento antirreflectante de doble capa (DLAR). En comparación con el 14,6 % de un color oscuro, esto corresponde a una pérdida de potencia relativa del 10 al 27 %. DLAR también se utilizó para crear cuatro colores, con un PCE que oscila entre el 16,1 y el 17,0%.

Otro experimento DLAR dio como resultado valores de PCE del 15,9 al 16,4% [16], pero no se midió ninguna línea de base. El uso de recubrimientos de una o varias capas para producir 10 colores dio como resultado pérdidas relativas del 8 al 33%. Cuatro colores creados por recubrimientos de interferencia multicapa dieron como resultado una pérdida de eficiencia relativa del 16 al 24%. Un color blanco brillante creado con un revestimiento multicapa provocó una pérdida relativa del 40%.

La coloración plasmónica logró una pérdida relativa del 9,6 al 12,2%, y cuatro colores impresos produjeron una pérdida relativa del 20 al 25%. A partir de los resultados anteriores, es muy difícil, si no imposible, comparar correctamente diferentes colores y llegar a una conclusión sobre qué color se prefiere para minimizar la reducción en la eficiencia de conversión de energía. La razón principal de esta dificultad es que no conoces el brillo de los colores que has obtenido.

El aumento de la luminosidad requiere un aumento de la reflectancia, y esto aumenta automáticamente la pérdida relativa. Si comparamos diferentes colores con el mismo brillo, podemos concluir qué coordenadas de color son favorables para reducir la pérdida, como el tono y la croma del color. Además de la falta de comparaciones experimentales, también falta una investigación teórica sobre el impacto de los diferentes colores en las pérdidas.

Se midieron y analizaron los espectros de reflectancia de módulos de células solares comerciales. El análisis muestra que el parámetro de color más importante que influye en la pérdida es el brillo. El segundo parámetro más importante es el tono del color, siendo los colores verde-amarillo los que tienen la pérdida más baja y los colores rosa los que tienen la pérdida más alta, al comparar colores con el mismo brillo.

Influencia de la técnica de tinción en la eficiencia.

Actualmente existen dos enfoques principales para colorear paneles fotovoltaicos: una técnica que consiste en una coloración a base de pigmentos y un método de coloración estructural.

La primera técnica se refiere a la aplicación de tintes y pigmentos que absorben principalmente y reflejan parcialmente partes específicas del espectro. Este es el caso, por ejemplo, de los puntos de colores impresos en el cristal fotovoltaico frontal o en el encapsulante de color.

La coloración estructural se logra mediante la interacción de la propia luz con superficies nanoestructuradas o recubrimientos de película delgada multicapa. Los filtros de interferencia depositados sobre vidrio aprovechan el efecto de interferencia para reflejar selectivamente sólo una porción estrecha del espectro visible.

La forma en que se obtiene un color y cómo afecta al rendimiento de un panel fotovoltaico depende, por tanto, en gran medida de la tecnología específica utilizada y de los fenómenos ópticos que se producen.

Idealmente, un panel fotovoltaico de color debería poder reflejar sólo una banda estrecha del espectro visible y transmitir todo lo demás. De esta forma percibiremos el módulo con el color correspondiente a esa longitud de onda reflejada concreta, mientras que el resto del espectro solar podrá utilizarse eficazmente para la generación de energía.

Las pérdidas de rendimiento de la energía fotovoltaica coloreada se deben principalmente a la menor cantidad de fotones que se transmiten a las células solares, lo que a su vez conduce a una menor producción de corriente y energía. Las pérdidas de energía de los productos fotovoltaicos coloreados disponibles actualmente en el mercado oscilan entre aproximadamente el 10% y el 40%. Las pérdidas también dependen en gran medida del color específico, porque cada color se caracteriza por un espectro de reflexión específico.

¿Cuáles son las ventajas de los paneles solares de colores?

A medida que la tecnología continúa desarrollándose, es fantástico ver nuevas opciones y estéticas en paneles solares para su hogar y negocio. Cada pieza de tecnología solar tiene cosas buenas y malas. Primero, veamos algunos beneficios:

Las instalaciones coloridas parecen más atractivas y acogedoras a la vista que las instalaciones con paneles negros o azul oscuro. Una instalación colorida puede ser una excelente manera de hacer que su hogar se destaque de los demás en su vecindario.

Debido a que los colores más oscuros absorben el calor, elegir un panel solar de color más claro puede ayudar a mantener su hogar más fresco en días extremadamente calurosos. Es importante recordar que una instalación en color no siempre tendrá los mismos beneficios que su contraparte monocromática.

Si busca eficiencia energética, lo mejor es quedarse con paneles solares negros o azul oscuro. Pero si desea que su hogar se destaque de los demás cercanos o desea iniciar una conversación, los paneles solares de colores pueden ser la mejor opción para su hogar.

Además del azul o el negro, ¿cuáles son los colores de paneles solares más populares?

Los paneles solares blancos y verdes son las opciones de color más populares además del tradicional negro o azul oscuro.

Los paneles solares blancos son una opción popular para las empresas, ya que ofrecen una apariencia discreta que combina con la combinación de colores exterior del edificio.

Los paneles solares verdes, por otro lado, pueden ser mejores para las personas que viven en áreas densamente cubiertas de árboles, ya que se integran un poco mejor con su entorno que los techos blancos o negros.