La energía eólica en el mundo ya equivale a 200 centrales nucleares

La energía eólica en el mundo aumentó un 22,5% en 2010, debido a la instalación en China de la mitad de las nuevas turbinas; lo que equivale a 35,8 GW.

Así lo informó en su reporte el Consejo Internacional de la Energía Eólica (GWEC), destacando que "este incremento eleva la cifra global a los 194,4 GW desde los 158,7 GW registrados en 2009." Al respecto, Steve Sawyer, secretario general de GWEC, expresó que "se espera que esta tecnología se expanda también en América Latina, especialmente en Brasil y México, además del norte de África y el África subsahariana."

Por su parte, Li Junfeng, secretaria general de la Asociación China de Energía Renovable (CREIA), destacó que "China posee 42,3 GW de energía eólica y ya ha superado a Estados Unidos en términos de capacidad total instalada, y se ha convertido en el mayor productor mundial de turbinas eólicas, que podrían alcanzar los 200 GW en 2020."

La energía eólica mundial creció en 2010 un 22,5 %, incremento que equivale a 35,8 GW, impulsada por el desarrollo en China, donde se instalaron cerca de la mitad de las nuevas turbinas eólicas. La energía eólica mundial creció en 2010 un 22,5 %, incremento que equivale a 35,8 GW, impulsada por el desarrollo en China, donde se instalaron cerca de la mitad de los nuevos aerogeneradores eólicos, según el Consejo Mundial de la Energía Eólica (GWEC, por sus siglas en inglés).

Este incremento eleva la cifra global a los 194,4 GW, desde los 158,7 GW registrados un año antes. GWEC, que representa a las empresas del sector eólico a escala mundial, calcula que las turbinas eólicas instaladas en 2010 representan una inversión de 47.300 millones de euros.

La Unión Europea y Estados Unidos, hasta ahora los principales impulsores de esta tecnología, se vieron desplazados por China, que en 2010 instaló energía eólica equivalente a 16,5 GW, casi la mitad del total mundial.

China posee 42,3 GW de energía eólica y ha superado a EE UU en términos de capacidad eólica instalada, ha indicado la secretaria general de la asociación china de energía renovable (CREIA), Li Junfeng, quien ha asegurado que el país, que ya se ha convertido en el mayor productor mundial de instalaciones, va camino de alcanzar los 200 GW en 2020.

Otras naciones en desarrollo han aumentado también su capacidad eólica, según GWEC: India (2,1 GW en 2010), Brasil (326 MW), México (316 MW) y Egipto, Marruecos y Túnez (213 MW).

El secretario general de la organización, Steve Sawyer, explica que esta tecnología se está expandiendo más allá de los tradicionales mercados de los países ricos y admitió que se espera que su desarrollo continúe no solo en Asia sino también en América Latina, especialmente en Brasil y México, además de en el norte de África y en la África subsahariana.

GWEC destaca que la crisis económica se dejó sentir en el mercado de la energía eólica, que redujo su crecimiento en 2010 por primera vez en 20 años, un 7 % respecto a 2009, cuando se situó en 38,6 GW. EE UU, uno de los mercados líderes, se contrajo un 50 % en instalación anual de turbinas eólicas (5 GW en 2010, frente a los 10 GW de 2009).

En Europa, la capacidad instalada ascendió en 2010 a los 9,9 GW, un 7,5 % menos que en 2009, a pesar de que la energía eólica marina creció un 50 % en países como Reino Unido, Dinamarca y Bélgica.

La eólica en Europa: instalados 9.883 MW eólicos en 2010

Las nuevos aerogeneradores instalados en 2010 tenían una capacidad de 9,3 GW (un 10 % menos que en 2009) y permitieron elevar el total de la potencia eólica hasta los 84 GW a finales del año pasado. Las instalaciones de energía eólica en tierra cayeron un 13,9 % en Europa en comparación con 2009, hasta los 8,4 gigavatios en 2010, frente a los 9,7 GW del año anterior. "Estas cifras avisan de que no podemos dar por hecho la financiación constante para las energías renovables", señaló el presidente de EWEA, Christian Kjaer.

Según Kjaer, "se necesita más financiación urgentemente, y la UE debe actuar sin retraso para evitar que Europa pierda su liderazgo en energía eólica y otras energías renovables". Las nuevas turbinas eólicas instaladas en 2010 tenían una capacidad de 9,3 GW (un 10 % menos que en 2009) y permitieron elevar el total de producción hasta los 84 GW a finales del año pasado.

EWEA destaca los avances logrados en los mercados eólicos de Rumania, Polonia y Bulgaria, pero indica que no sirvieron para compensar los retrocesos registrados en España, Alemania y Reino Unido. No obstante, el fuerte desarrollo de la energía eólica se debe fundamentalmente a Reino Unido, Dinamarca y Bélgica, aseguró Kjaer.

En total, el mercado de energías renovables alcanzó niveles récord en 2010, con un aumento del 31 % al pasar de 17,5 GW en 2009 a 22,6 GW en 2010. El 41 % de las instalaciones fueron renovables. La eólica supuso el 17 % de la capacidad energética nueva generada en 2010, el primer año desde 2007 en el que la UE no instala esta tecnología por encima de otras.

EWEA afirma que en términos generales la UE sigue alejándose de las energías fósiles y la nuclear, ya que el desmantelamiento de viejas centrales supera la instalación de centrales nuevas. Sin embargo, por segunda vez desde 1998, la UE instaló más centrales energéticas a base de carbón de las que cerró.

En cuanto al gas, se instaló capacidad por valor de 28 GW, comparado con los 6,6 GW de 2009. El gas representó el 51 % de toda la energía. EWEA calcula que las turbinas eólicas instaladas en 2010 generarán una producción anual de 181 TWh y supondrá un 5,3 % de la energía consumida en la UE.

El año 2010 ha sido complicado para el sector eólico, lo que se ha reflejado en una ralentización de su ritmo de crecimiento. En total, se instalaron 1.515,95 MW en España, lo que supone un aumento de la potencia instalada del 8% respecto al año anterior, el crecimiento más lento desde 2003 en términos absolutos. La potencia instalada a 31 de diciembre en España se situaba en 20.676,04 MW, ligeramente por encima del objetivo fijado en el Plan de Energías Renovables (PER) 2005-2010, de 20.155 MW.

La Asociación Empresarial Eólica (AEE), que hace un seguimiento de todas las empresas del sector en España y utiliza el criterio de acta de puesta en servicio definitiva para calcular la potencia instalada, ya advirtió que en 2010 se produciría esta situación por el impacto de la entrada en vigor del Registro de Preasignación a mediados de 2009. A esta norma, se ha sumado la incertidumbre por la falta de un marco regulatorio que establezca las reglas del juego a partir de 2013 y la crisis económica, lo que ha tenido como consecuencia la suspensión de pedidos y la pérdida de empleo, fundamentalmente en el sector industrial.

Para 2011 y 2012, quedan pendientes de puesta en marcha inscritos en el Registro de Preasignación menos de 3.000 MW. A partir de entonces, no se conoce ni la retribución que percibirán las instalaciones, ni el sistema que se utilizará, lo que frena que comience la instalación de parques eólicos de cara al futuro. Esto es importante, ya que España deberá cumplir, como todos los países de la Unión Europea, el objetivo de que el 20% del consumo final de energía proceda de fuentes renovables en 2020, para lo que la eólica será fundamental. Según las previsiones enviadas por el Gobierno a Bruselas en su Plan de Acción de Energías Renovables (PANER), se espera que en 2020 haya 35.000 MW de eólica terrestre y 3.000 MW de eólica marina en España. Para cumplir estos objetivos, será necesario que se clarifique el marco regulatorio futuro del sector sin más dilación.

En 2010, Castilla y León fue, por segundo año consecutivo, la Comunidad Autónoma que más energía eólica instaló, con 917 MW, el 60,4% de toda la nueva potencia instalada en España. Le siguieron Cataluña, con 326,87 MW nuevos, y Andalucía, con 139,41 MW. De este modo, Castilla y León, continúa a la cabeza del ránking de potencia instalada por Comunidades Autónomas, seguida por Castilla-La Mancha (que instaló 6 MW en 2010) y Galicia (54,80 MW).

Numerosas comunidades (Andalucía, Aragón, Canarias, Cantabria, Cataluña, Extremadura y Galicia) realizaron concursos eólicos en 2010 y adjudicaron potencia eólica por encima de 7.000 MW. Sin embargo, en ausencia del nuevo marco regulatorio, no se sabe ni cómo ni cuándo podrá instalarse esta potencia.

En lo que se refiere a las empresas promotoras, Iberdrola Renovables continúa liderando el ránking español, con un total de 5.168,50 MW. En 2010, fue la compañía que más instaló, al sumar 289,22 MW. También instalaron más de 200 MW en el año EDPR (249,78 MW) y Govade (232,52 MW). En el ránking de potencia instalada, Acciona continúa en segundo lugar, con 4.036,82 MW, seguida por EDPR, con 1.862,92 MW.

Entre los fabricantes, los aerogeneradores de Gamesa sumaron 760,7 MW en 2010. La empresa mantiene el primer puesto de la clasificación, con un total de 11.108,07 MW. Vestas, con nueva potencia instalada por valor de 500,4 MW y un total de 3.528,72 MW, permanece en segundo lugar. Alstom Wind pasa a ocupar el tercer puesto, con 1.559,85 MW, tras instalar 141,78 MW en 2010.

Los vehículos eléctricos con baterías de litio no emiten CO2 ni dañan el medio ambiente, siempre que la electricidad provenga de energías renovables, como la eólica, la energía solar fotovoltaica y la termosolar. Los aerogeneradores podrán suministrar la electricidad al vehículo eléctrico, que en un futuro servirán también para almacenar y regular la electricidad intermitente del sector eólico.

Informe

Nuevo mecanismo de retribución fotovoltaica en Alemania, una lección de saber hacer



El Consejo de Ministros alemán dio el pasado 2 de febrero luz verde a la propuesta conjunta del Ministerio de Medio Ambiente y la Asociación de la Industria Solar alemana (BSW), por la cual se adelanta al 1 de julio de 2011 una parte del recorte de las tarifas que recibirán las nuevas instalaciones fotovoltaicas, que en principio estaba previsto realizarse en enero de 2012.


A fin de hacer sostenible para el sistema el fortísimo ritmo de instalación en el país germano, el gobierno y el sector solar han acordado que la regresión estipulada para 2012 se produzca ya parcialmente en julio de 2011 para las instalaciones sobre cubierta, mientras que para las centrales sobre suelo será efectiva a 1 de septiembre. La cuantía del recorte estará sujeta a la estimación que realizará la Agencia Federal de Redes (Bundesnetzagentur) de la potencia instalada en 2011 cogiendo como referencia el ritmo del sector durante los meses de marzo, abril y mayo de este año.

Descargar (en alemán): Alemania - Nueva Regulación Fotovoltaica 2011-2012 (5); y Alemania - Comunicado del Ministerio de Medio Ambiente sobre la nueva regulación Fotovoltaica 2011-2012 (4)

La regulación vigente establece una reducción progresiva y flexible de tarifas en función de la potencia que se instale en 2011 aplicable a las nuevas instalaciones a partir del 1 de Enero de 2012. Está disminución será de un 24% como máximo siempre que en este año entren en funcionamiento 6,5 nuevos GW.

Con el acuerdo alcanzado entre el Gobierno y el sector fotovoltaico, se establecen las siguientes modificaciones:
La reducción tarifaria no se realizará de golpe, sino en 2 tandas.
En cambio, el recorte máximo de primas del 24% se producirá si se alcanzan los 7,5 GW instalados este año en lugar de los 6,5 GW establecidos de inicio. No existe tope de potencia a instalar, aunque sí de reducción tarifaria.
La primera rebaja de tarifas entrará en vigor el 1 de Julio para las instalaciones sobre cubierta, y el 1 de Septiembre para las de suelo y será de un máximo del 15% y de un mínimo del 0%.
La Agencia Federal de Redes será la encargada de hacer una estimación de la potencia total instalada para establecer el porcentaje de regresión.

Las siguientes tablas ilustran esta nueva medida. La primera muestra cómo quedarán las tarifas para las nuevas instalaciones tras el primer recorte de este año, y la segunda refleja las que serán de aplicación en el año 2012.


Tarifas de aplicación en Alemania con la nueva regulación

Tanto la patronal solar como el Ministerio de Medio Ambiente se muestran satisfechos con el acuerdo, que en opinión de su titular Norbert Röttgen “permite un crecimiento sostenible de las energías renovables y evita caros errores”. Y por supuesto, ¡cómo no van a estar satisfechos TODOS!

Forma de proceder de España en comparación con Alemania

Si las diferencias entre Francia y España que comentábamos en Francia, Informe Charpin de Regulación y Desarrollo del Sector Fotovoltaico a la hora de regular y adoptar medidas paliativas eran acusadas, las existentes con Alemania son tan enormes que resulta hasta cierto punto humillante reflejarlas. Aún así, lo haremos.


Diferencias entre Alemania y España a la hora de regular el Mercado Fotovoltaico

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De dónde sacan ése dato del precio del gas natural?

Segun el portal de la UE energy.eu

El costo del gas natural en españa es de 4 cent/kwh para el usuario doméstico y 2 cent/kwh para el consumidor industrial.

Es que la "internacional del trinque subvencionable" no se para en esas disquisiteces...copypastear a troche y moche que algo quedara.


Claro que la premisa de que parten:"el lector es memo por naturaleza"...suele fallar

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"Un gran acuerdo sobre energía requiere más interlocutores y más ambición"

Domingo, 06 de febrero de 2011

El acuerdo alcanzado por Gobierno, patronal y sindicatos no concreta, a juicio de la Fundación Renovables, una estrategia creíble para reducir nuestra dependencia e intensidad energética y las emisiones de CO2. Hacen falta "más interlocutores y más ambición para dar respuesta" a los retos a los que nos plantea nuestro actual modelo energético, puntualiza la fundación, que se ofrece para aportar información, análisis y propuestas al debate
"El acuerdo mantiene el modelo energético actual inalterable y basado principalmente en el consumo de combustibles fósiles, justo en el momento en el que el petróleo está ya en plena escalada, por encima de los 100 dólares y con perspectivas de seguir subiendo", señala la Fundación Renovables (FeR) en un comunicado. Como resultado, "la economía española mantendrá su dependencia de unas fuentes de las que no dispone y ante las que no está preparada para afrontar la subida de los costes de las materias primas energéticas que importamos: petróleo y gas".

Para la fundación, "es necesario incorporar, a un pacto energético que quiera ser eficaz, una planificación energética que concrete el escenario futuro. Buena parte de los problemas actuales se deben a la ausencia de una planificación energética integral, concepto que sí se incluía en el proyecto de Ley de Economía Sostenible". Lamenta, además, que se considere como referencia el mix energético aprobado en diciembre por la Subcomisión de Industria del Congreso de los Diputados, "porque ello supone refrendar el freno que se ha impuesto al crecimiento de las renovables respondiendo favorablemente a las exigencias del sector convencional y a la campaña de desprestigio y desinformación que ha intoxicado el debate energético en los últimos meses".

FeR considera que el documento pone de manifiesto la contradicción entre el mix que el Gobierno envió a la Comisión Europea en julio, dentro del PANER, que establecía un objetivo de consumo final de renovables del 22,7% en 2020 y el mix aprobado en dicha Subcomisión que lo rebajó hasta el 20,8%. "Este acuerdo, improvisado, no puede quedarse en solo una guinda del pastel del Acuerdo Económico y Social. La importancia del tema exige que el foro que haga la propuesta a 2035 se debe ampliar a todos los sectores interesados, que tienen mucho que aportar, como el ámbito renovable, llamado a jugar un papel determinante y el de mayor potencial de crecimiento de empleo".

Propuestas
La Fundación Renovables se ofrece para aportar a ese debate información, análisis y propuestas para enriquecerlo. Pide que se reconsidere la propuesta de mix actual que paraliza el desarrollo de tecnologías como la eólica marina, la biomasa o la geotermia, deja la fotovoltaica reducida a un cupo de 250 MW al año (cuando Alemania ha instalado 6.000 MW este año) y frena el futuro de la termosolar. También pide retomar, al menos, el mix del PANER con un 22,7% de renovables a 2020.

También reclama una política eficaz de apoyo al I+D+i, que permita mantener el liderazgo de España en Renovables, y que se cierre la inseguridad jurídica y la inestabilidad regulatoria en la que viven las renovables desde hace cuatro años. "Un pacto energético debe considerar el sector de las renovables como el que mayor potencial de crecimiento en empleos tiene y reaccionar a la pérdida de más 20.000 puestos de trabajo a causa de unos recortes a su retribución, que van a provocar que se sigan perdiendo empleos y, lo que es peor, que no se creen nuevos. Es muy decepcionante que precisamente en el ámbito de este acuerdo se ignore este aspecto", puntualiza

Otros aspectos prioritarios para la fundación son que se traspongan al ordenamiento jurídico nacional tanto la nueva Directiva de Renovables (cuyo plazo de transposición terminó en diciembre de 2010), como la nueva Directiva de Eficiencia Energética de Edificios. "La clave de la creación de empleo en el sector energético está en el cumplimiento de estas dos directivas europeas que ni se mencionan en el acuerdo", asegura. Por último, FeR reclama dar prioridad a los compromisos de reducción de emisiones de CO2, que no se mencionan en el texto "lo que es un síntoma de la total falta de sensibilidad ante el principal reto al que se enfrenta la sociedad del siglo XXI".

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United Solar logra un 12% de eficiencia en película fina

Lunes, 07 de febrero de 2011
Toby Price



La compañía estadounidense United Solar (Uni-Solar), división de Energy Conversión Devices especializada en la tecnología de película fina, ha anunciado haber logrado un índice de un 12% de eficiencia en una gran superficie de células solares, gracias a una nueva técnica basada en sus láminas de silicio nano-cristalino (TM).

Este índice de eficiencia, el más alto conseguido hasta ahora en un gran área de película fina, ha sido medido y confirmado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos (National Renewable Energy Laboratory-NREL).United Solar lleva más de dos décadas colaborando con el NREL en el desarrollo de sistemas avanzados de película fina. .

El récord fue alcanzado en un área de 400 centímetros cuadrados encapsulados en el polímero de película fina de la firma, que utilizó una nueva tecnología incorporando a sus células de triple unión capas de nanocristales de silicio en un sustrato flexible de acero inoxidable.

De acuerdo con la compañía, este logro incrementa la eficiencia de las células en un 50% en relación a las células convencionales. United Solar empezará a comercializar su nueva tecnología en 2012 y espera que ayude a reducir el coste de la electricidad solar en torno a un 20%.

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La bombilla LED de 9W de GE
Sábado, 5 febrero 2011 - sunshine



Nadie duda que las bombillas CFL son una solución de transición. Es cierto que han supuesto una mejora significativa con respecto a las incandescentes (que producen más calor que luz), aunque siguen siendo frágiles y difíciles de desechar.

Las bombillas LED, por otro lado, son la respuesta que hemos estado esperando: son muy eficientes, se encienden instantáneamente, duran décadas y no contienen toxinas como el mercurio o el plomo. En esta entrada revisamos la bombilla ‘Energy Smart’ de 9W de GE.



La primera cosa que nos llama la atención es la extraña forma del disipador, que también sirve de protección del cristal de la bombilla. La gente suele preguntar ¿por qué se necesitan disipadores si las bombillas LED apenas se calientan?

La respuesta es simple, las bombillas LED producen mucho menos calor que las incandescentes pero aún así necesitan disiparlo para mantener su temperatura de trabajo. Lo que hace interesante a este disipador es que permite a la luz salir en todas las direcciones desde la base a la cabeza, facilitando el reemplazo de cualquier lámpara CFL por una de éstas.

Las especificaciones técnicas:





La bombilla tiene una garantía de 10 años, aunque en el propio embalaje aseguran que dura 22 años. Vamos, que habrá gente que las incluirá en su testamento…

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Industria recibe más de 4.700 solicitudes de plantas FV

Martes, 08 de febrero de 2011
El Ministerio de Industria ha hecho públicos los resultados provisionales de la primera convocatoria fotovoltaica de 2011. La demanda supera con mucho la oferta. La potencia solicitada es de 3.334,28 MW y el cupo permitido por el gobierno para el primer trimestre del año es de 115,144 MW.

Los resultados provisionales, que se pueden consultar en la página web del Ministerio de Industria, muestran cómo ha cambiado la tradicional preferencia por las instalaciones solares sobre suelo. Las peticiones para este tipo de plantas son 1.253, frente a las 1.394 para instalaciones sobre cubierta con una potencia menor a 20 kW y las 2012 para grandes instalaciones sobre techo. Para cada una de ellas, por ese orden, el cupo asignado por Industria permite 40,869MW, 7,09MW y 67,185MW. De las 4.717 solicitudes presentadas 2.301 requieren subsanación porque se han presentado incompletas o erróneas.

Los valores de las tarifas de aplicación para las primera convocatoria 2011 son de 31,3542 c€/KWh para las instalaciones pequeñas sobre tejado; 27,8887 c€/KWh para las cubiertas grandes, y 25,1714 c€/KWh para las plantas sobre suelo.

La 2ª convocatoria en marcha y con novedades
El pasado 19 de diciembre se abrió el plazo de presentación de solicitudes para la segunda convocatoria de 2011, en la que se producirían novedades tanto en la presentación como en las tarifas. En cuanto a la forma de presentación ya es obligatorio hacerla vía telemática. No se admitirán las solicitudes en papel. Con esta decisión el Ministerio de Industria intenta ahorrar en lo que llama “cargas administrativas”. Como informó el pasado mes de noviembre Energías Renovables la reducción del gasto por cambiar la carpeta de folios por procedimientos telemáticos y formatos electrónicos rondaría los 6 millones de euros.

La segunda novedad es la más importante. Entra en vigor la reducción de la retribución previstas en el RD 1565/2010. Las instalaciones en suelo sufren un recorte del 45%, las grandes sobre cubierta del 25% y las pequeñas sobre tejado un 5%.

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Telvent y WindLogics aúnan tecnologías para proporcionar previsiones de generación eólica

Miércoles, 09 de febrero de 2011
El acuerdo de colaboración suscrito por ambas firmas tiene como objetivo "proporcionar a las compañías eléctricas de todo el mundo las previsiones de generación eólica más fiables del mercado". Telvent presume de ser "el proveedor de información meteorológica más precisa en la predicción de temperaturas".

Wind Power Forecasts. Ese es el nombre del producto que han lanzado Telvent y WindLogics para que sus clientes "se beneficien de unas predicciones eólicas más precisas" e integren toda esta información en su sistema de gestión "de manera fiable y eficiente". Según Telvent, las empresas energéticas "necesitan datos precisos en los que basarse para anticipar la energía proveniente del viento y entender cómo las condiciones meteorológicas afectarán a sus operaciones".

Según el consejero delegado de Telvent, Ignacio González Domínguez, "la alianza entre Telvent y WindLogics crea la mejor oferta del mercado para ayudar a las compañías eléctricas a operar tan eficientemente como sea posible y para ampliar nuestra cartera de soluciones smart grid [red inteligente]". Como parte del acuerdo, Telvent será el proveedor exclusivo de las previsiones WindLogics en Norteamérica, estando prevista su extensión a otros mercados mundiales. WindLogics continuará sirviendo directamente a plantas, operadores y otros actores de la energía eólica.

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La clave para mejorar las células solares: espejos con baches

Un grupo de investigadores de Stanford desarrolla un truco que podría hacer que las células solares sensibilizadas por colorante atrapasen más luz

Por Prachi Patel
Traducido por Francisco Reyes (Opinno)




Nanobóvedas: Una matriz de bóvedas de cuarzo de 600 nanómetros de ancho y 200 nanómetros de alto (arriba) se presiona sobre una película delgada de dióxido de titanio para imprimir agujeros en la película (abajo). Llenar los huecos con plata ayuda a atrapar más luz dentro de las células solares basadas en colorantes.


Fuente: Michael McGehee, Stanford University
Las células solares de película delgada sensibilizadas por colorante son más baratas de fabricar que las células de silicio convencionales, pero siguen siendo relativamente ineficaces.

En la actualidad, varios investigadores de la Universidad de Stanford han utilizado un reflector de metal especialmente diseñado para aumentar la eficiencia de las células solares sensibilizadas por colorante y de electrolito sólido hasta en un 20 por ciento. El reflector es una fina película de plata con una serie de bultos a nanoescala. Los investigadores utilizan la película para cubrir la superficie trasera de las células; la película ayuda a atrapar más luz dentro de las células. "Obtenemos entre un 5 y un 20 por ciento más de absorción en función del colorante", afirma Michael McGehee, director del Centro de Fotovoltaica Molecular Avanzada en Stanford. McGehee dirigió la investigación, que fue publicada en línea esta semana en la revista Advanced Energy Materials.

Recientemente hicieron su debut comercial células de película delgada sensibilizada por colorante con una eficiencia de conversión de luz-electricidad del 11 por ciento. Sin embargo, utilizan electrolitos líquidos volátiles y con posibilidades de fugas. Las células con electrolitos sólidos sólo han demostrado eficiencias de alrededor del 5 por ciento.

"Tomaron la mejor célula con colorante y de estado sólido que pudieron encontrar, y la mejoraron", afirma David Ginger, profesor de química en la Universidad de Washington, en relación a los investigadores de Stanford. "Incluso mejor aún, lo hicieron usando una tecnología y unos métodos que podrían utilizarse potencialmente en un entorno de producción".

Las células solares basadas en colorante se componen de nanocristales semiconductores (generalmente dióxido de titanio, o titania) que se recubren con moléculas de colorante y se colocan—junto con un electrolito—entre hojas de vidrio o plástico. El colorante absorbe la luz y crea electrones, además de huecos de carga positiva. Los cristales transfieren los electrones a un electrodo para producir una corriente eléctrica, mientras que el electrolito lleva los agujeros al otro electrodo.

Sin embargo, los electrolitos sólidos no son tan eficientes como los líquidos, y los electrones y los huecos se recombinan con mayor facilidad. Para evitarlo, la capa de dióxido de titanio es muy delgada—normalmente de dos micrómetros. Sin embargo cuanto más delgadas sean las células, más rápido pasa la luz a través de ellas sin ser absorbida. Los esfuerzos de investigación por mejorar la eficacia de estas células se han centrado en el desarrollo de colorantes más fuertes y nuevos tipos de nanocristales. Sin embargo McGehee y sus colegas utilizaron reflectores plasmónicos para mejorar la eficiencia de su célula.

Los plasmones son las oscilaciones de los electrones en una superficie de metal cuando resultan excitados por la luz. Al controlar la forma de la superficie, se puede controlar el tipo de plasmones creados, lo que a su vez influye en cómo la luz interactúa con el material.

El reflector de Stanford tiene baches que crean plasmones, que a su vez hacen girar 90 grados algunos de los rayos de luz entrantes. Así que en lugar de rebotar fuera de la plata y salir de la célula, una mayor cantidad de luz se esparce dentro de la célula, dando al colorante más tiempo para absorberla.

Los investigadores crearon sus dispositivos cubriendo el vidrio con una capa de electrodo conductor transparente sobre la que se depositó una capa de nanopartículas de óxido de titanio. Después, tomaron un pedazo de cuarzo cubierto con bóvedas de 600 nanómetros de ancho y lo presionaron sobre la titania, grabándola de forma efectiva con pequeños agujeros. Por último, añadieron capas de colorante y de plata.

"Esta es la primera vez que las estructuras plasmónicas se han aplicado a células solares sensibilizadas por colorante en estado sólido, obteniendo un aumento sustancial de la eficiencia de las células", afirma Kylie Catchpole, investigadora de la Universidad Nacional de Australia. Catchpole está utilizando plasmónicos como trampas de luz para aumentar la eficiencia de otros tipos de células solares de película delgada.

Aún hay que realizar mucho trabajo antes de que la tecnología llegue al mercado, asegura Martin Green, que trabaja en componentes fotovoltaicos para la captura de luz en la Universidad de Nueva Gales del Sur. Green señala que las células sensibilizadas por colorante han "atraído gran interés por parte de la comunidad académica, pero han experimentado un bajo impacto comercial debido a las bajas eficiencias y a su dudosa durabilidad", en comparación con las células comerciales. Las células de electrolito líquido ya han sido introducidas en el mercado, aunque Green también se muestra escéptico acerca de sus perspectivas.

McGehee, sin embargo, confía en que será posible alcanzar eficiencias suficientemente altas. Los investigadores están intentando crear reflectores con baches de diferentes tamaños, alturas, espaciado y patrones. Al ajustar estos factores, deben ser capaces de aumentar la cantidad de luz que las células pueden absorber. También podrían explorar diferentes colorantes. "Definitivamente parece haber un camino claro para llevar la eficiencia por encima del 20 por ciento", afirma.

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