Polímeros para energía solar fotovoltáica: usos, desafíos y consideraciones

La industria de la energía solar ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años, impulsada por la creciente conciencia sobre la importancia de las energías renovables. Los paneles solares, como componente clave de los sistemas fotovoltaicos, están compuestos por una gran variedad de materiales, entre ellos los poliméricos.

Usos de materiales plásticos en paneles solares

Estos se pueden emplear, en primer lugar, como recubrimientos antirreflectantes en células solares para reducir la pérdida de energía debido a la reflexión de la luz solar, aumentando la eficiencia de las células en la conversión de energía solar en electricidad. También se pueden emplear como películas protectoras y encapsulantes en paneles solares. Estas películas protegen las células solares de condiciones ambientales adversas, como la humedad, la radiación ultravioleta y el impacto mecánico, lo que prolonga la vida útil de los paneles solares. Otro uso es como materiales de sustrato en la fabricación de células solares flexibles. Estas células ofrecen ventajas en términos de portabilidad, adaptabilidad a superficies curvas y menor coste de producción. Por último, algunos polímeros conductores se emplean en la fabricación de películas conductoras para células solares orgánicas. Dichas películas facilitan el transporte de corriente generada por la luz solar, lo que mejora la eficiencia de conversión de energía.

¿Cómo afecta la radiación solar al plástico?

Sin embargo, el uso de polímeros en este contexto no está exento de desafíos. Por una parte, la degradación por exposición a la radiación ultravioleta. Los polímeros expuestos a radiación solar pueden experimentar degradación y pérdida de propiedades. Esto puede afectar la vida útil de los materiales poliméricos, disminuyendo su eficiencia. Por otra parte, la estabilidad térmica y resistencia a la intemperie. Los materiales poliméricos deben ser capaces de resistir condiciones climáticas extremas, como las altas temperaturas, la humedad, la lluvia, el viento y los cambios bruscos de temperatura. Por último, los costos de producción y disponibilidad. Algunos materiales poliméricos especializados pueden tener costes de producción elevados debido a su complejidad o a la necesidad de utilizar recursos limitados en su fabricación.

Por tanto, para superar estos desafíos, la investigación y el desarrollo de nuevos polímeros con propiedades mejoradas se vuelven esenciales. Se requiere un enfoque en la creación de polímeros con una mayor resistencia a la radiación ultravioleta, que conserven su integridad estructural y propiedades a altas temperaturas, y que sean altamente resistentes a condiciones climáticas adversas.

Experiencia de AIMPLAS en energía solar

En AIMPLAS, se están llevando a cabo diversos proyectos de I+D relacionados con esta temática con el objetivo de contribuir a la mejora del sector de la energía solar fotovoltaica, entre los que se encuentra el proyecto SOLARFLEX. El proyecto SOLARFLEX tiene como objetivo principal la investigación y desarrollo de celdas solares fotovoltaicas de polímeros libres de ITO en soportes flexibles de bajo impacto ambiental. SOLARFLEX es un proyecto financiado por la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball de la Generalitat Valenciana, a través de ayudas del IVACE con la cofinanciación de los fondos FEDER de la UE, y dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2021-2027.

Blai López Rius

Investigador del Departamento de Construcción y Energías Renovables en AIMPLAS