Los conceptos de los paneles solares que rastrean el sol(seguidores solares) y las matrices de paneles solares bifaciales han existido de forma independiente antes, pero los investigadores han analizado los beneficios de combinarlos por primera vez.
Un equipo del Instituto de Investigación de Energía Solar de Singapur, dirigido por Carlos Rodríguez-Gallegos, descubrió que los paneles con celdas fotovoltaicas en ambos lados que también podrían inclinarse para seguir al sol producirían un 35 por ciento más de energía y reducirían el costo promedio de electricidad en 16 por ciento.
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En la actualidad, los paneles solares en todo el mundo se instalan predominantemente con una orientación fija y capturan la luz solo desde un lado. Esto significa que dependen de la posición del sol en el cielo y solo pueden convertir aproximadamente el 22 por ciento de la luz que absorben en energía.
En un nuevo estudio publicado en la revista Joule, Rodríguez-Gallegos y su equipo sugieren utilizar paneles fotovoltaicos de doble cara que también puedan seguir al sol, para aumentar aún más su eficiencia.
El objetivo de cualquier panel solar es absorber tanta energía del sol como sea posible, dijo Rodríguez-Gallegos en un comunicado. La ventaja de usar paneles solares de dos lados es que también pueden absorber energía que se refleja en el suelo en su parte posterior.
Además de una inclinación fija, existen dos tipos de paneles solares que pueden rastrear el sol: los rastreadores de un solo eje siguen al sol a lo largo de un día, típicamente inclinándose de este a oeste y los rastreadores de doble eje, que no solo se inclinan desde de este a oeste, pero también gire 360 ° para seguir al sol en el transcurso de un año, ya que la elevación del sol es más alta en verano y más baja en invierno.
Si bien hay una serie de avances pioneros que se están realizando actualmente en tecnología solar, esta innovación es extremadamente simple. El equipo analizó la energía generada por diferentes configuraciones de paneles solares y junto con datos del Sistema de Energía Radiante de la NASA, Clouds and Earth y datos de campo sobre patrones de luz solar global de tres institutos diferentes. Descubrieron que los paneles solares bifaciales, producirían un 35 por ciento más de energía cuando se combinan con rastreadores de un solo eje, y un 40 por ciento más en combinación con rastreadores de doble eje.
Los paneles solares bifaciales pueden capturar la luz solar no solo desde sus lados orientados hacia el sol, sino también la luz reflejada desde el suelo hacia la parte inferior. Un sistema de posición global les permitiría simultáneamente inclinarse sobre un eje para apuntar siempre en un ángulo óptimo para captar los rayos del sol.
Según el nuevo documento, “Una configuración de seguimiento aumenta la producción de energía al mover un módulo fotovoltaico en el transcurso de un día, de modo que siempre mire al sol. Los módulos bifaciales usan celdas solares especiales y una cubierta transparente para recoger la luz no solo desde el frente sino también desde la parte posterior ”.
A pesar de que tanto los paneles solares bifaciales como los paneles de seguimiento están actualmente disponibles para uso comercial, los modelos que combinan las dos características no lo están. Por ejemplo, JP Morgan Chase ha completado una instalación de panel solar bifacial en la azotea de 2,8 MW en su ubicación de Columbus, Ohio, que proporciona el 18 por ciento del uso de electricidad del sitio.
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Sin embargo, el mercado solar está creciendo con más y más empresas comerciales y propietarios comprometiéndose a usar paneles. Y esto solo aumentará a medida que el cambio climático continúe calentando la Tierra y nuestra dependencia de los combustibles fósiles poco a poco. El nuevo estudio confirma que su uso generalizado eventualmente tendrá importantes ventajas económicas y energéticas.
“Esto significa que invertir en sistemas bifaciales y de seguimiento debería ser una apuesta segura en el futuro previsible”, dijo Rodríguez-Gallegos.
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