Esquema del panel solar híbrido

SITIOSOLAR: ¿Cómo surgió la idea del panel solar hibrido?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: La idea surgió derivada de otra investigación, en la cual todavía estoy inmerso, cuyo objetivo es conseguir materiales superconductores a temperatura ambiente.

Mi idea original era refrigerar el material semiconductor, pero pronto me di cuenta de que ese calor perjudicial para la célula podía ser aprovechado, tal y como hace un colector térmico. Me pareció lógico unir ambas tecnologías y aprovechar más espectro de la radiación solar. Por otra parte, tenemos que pensar que el espacio existente en las cubiertas de los edificios es limitado y con este sistema aprovechamos mejor el mismo.

SITIOSOLAR: ¿Cuáles han sido los resultados a nivel práctico obtenidos en las pruebas con el panel solar híbrido?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: Los resultados obtenidos en los ensayos realizados sobre varios prototipos confirman que refrigerando las células se obtiene un aumento considerable en la eficiencia de las mismas. Este dato es contrastable observando las curvas I-V a diferentes temperaturas de trabajo en cualquier panel FV y fabricante.

La temperatura alcanzada en el fluido coloportador es ligeramente inferior con relación a otros colectores térmicos estándar. Esto es debido al hecho de que la emisividad y absortividad de las células es distinto a otras superficies selectivas. La temperatura alcanzada es más que suficiente para los usos habituales y para cumplir con los criterios necesarios para su homologación.

Otra característica observada por termografía, es la homogeneidad de temperatura en toda la superficie del panel, evitando un problema poco conocido que consiste en que frecuentemente las células que componen un panel fotovoltaico están a distinta temperatura, debido a la polarización y resistencia paralelo. Este efecto tiene consecuencias muy negativas para la eficiencia y durabilidad del modulo fotovoltaico convencional.

¡Pensemos!, un colector térmico puede aprovechar hasta un 80% de la radiación solar incidente… un panel FV estándar aproximadamente un 15%, que refrigerando el panel podemos aumentarlo en un 15% adicional. Bien, si la radiación solar máxima es 1000w/m2, ¿Cuánta energía se aprovecha por unidad de superficie con el panel híbrido?

SITIOSOLAR: ¿Que respuesta ha tenido el invento de panel solar híbrido por parte de los distintos organismos del sector de las energías renovables?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: La acogida de este invento por parte de los profesionales y organismos del sector de las energías renovables me ha resultado gratamente sorprendente.

Con este proyecto, he sido seleccionado e invitado al XIV Congreso Ibérico y IX Congreso Iberoamericano de Energía Solar (CIES 2008) y otros eventos similares tanto en Europa como en España.

Con el proyecto de Panel solar híbrido fotovoltaico/ térmico he ganado un premio nacional sobre energías renovables, convocado por la entidad Caja España (año 2006). Extenso artículo sobre este proyecto publicado en la prestigiosa revista Era Solar (Nº141). Varios artículos publicados en prensa. Valoración muy positiva por parte del IDAE. Innumerables felicitaciones y peticiones de información adicional de arquitectos, ingenieros y profesionales del sector.

EL sitio http://www:panelsolarhibrido.es suele estar situado entre los 50 más visitados en listas de ranking del sector.

 

SITIOSOLAR: ¿Cuál cree que podrá ser la repercusión a nivel doméstico e industrial del panel solar híbrido en un futuro próximo con la actual tecnología?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: Yo creo que este invento supone un pequeño paso adelante en la búsqueda de dispositivos más eficientes para aprovechar la fuente de energía primaria que es el sol.
La repercusión que tendrá lo determinará la propia sociedad, que finalmente es la que genera la demanda de este o cualquier otro producto. Como he comentado antes, creo que este es un paso lógico ya que aporta varias ventajas y pocos inconvenientes.
Un inconveniente grave de la energías renovables es su precio, muchas veces inviable si no están subvencionadas. Cualquier avance en la eficiencia y en la reducción de costes es un paso adelante para que se acaben implantando, todos y más las instituciones oficiales deberían valorar y apoyar los esfuerzos de investigación que se realicen sobre estos temas, cosa que habitualmente no ocurre.

 

SITIOSOLAR: ¿De cara a las nuevas tecnologías fotovoltaicas que se avecinan como lo Cigs u otras, cual cree que podría ser el papel del panel solar hibrido?, ¿Podría haber complementariedad entre las tecnologías?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: Sin duda alguna la tecnología Cigs se impondrá sobre los materiales semiconductores convencionales dada su eficiencia, bajo coste y proceso de fabricación más económico. Sin embargo, la temperatura sigue jugando un papel importante en detrimento de la eficiencia en estos materiales basados en CuInGaSe2. El panel solar híbrido, sigue conservando todas sus ventajas incorporando estos nuevos materiales, incrementando la eficiencia y ahorrando espacio.

SITIOSOLAR: Al estar combinadas dos tecnologías tan diferentes en el panel solar híbrido, en caso de averías de alguna de las tecnologías aplicadas, ¿Como podría repercutir en el conjunto? ¿Podría una avería en el circuito térmico perjudicar a la parte fotovoltaica?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: La avería del sistema fotovoltaico no repercutiría en el circuito térmico. Una avería en el circuito térmico podría tener consecuencias en el sistema fotovoltaico, si la temperatura alcanzada en las células es excesivamente alta.

 

SITIOSOLAR: Considerando que los paneles solares térmicos tienen un promedio de vida de entre 15-20 años y que los paneles fotovoltaicos uno estimado de unos 50 años. ¿Cómo repercutirá la disparidad de años en el envejecimiento del conjunto del panel solar híbrido?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: La vida útil media a máximo rendimiento de los paneles fotovoltaicos se sitúa en torno a los 25 años, período a partir del cual la potencia entregada disminuye, debido a la degradación de las células y otros componentes del mismo. Por lo tanto su envejecimiento es casi parejo.
Mi opinión personal es que dentro de 25 años, la tecnología actual estará totalmente obsoleta, las instalaciones amortizadas y lo esperado será un plan renove.

SITIOSOLAR: El panel solar híbrido se encuentra actualmente en espera de ser desarrollado industrialmente. ¿Qué necesitaría un potencial fabricante para poder desarrollar el panel solar híbrido? ¿Cuáles son los pasos técnicos que habría que llevar a cabo?

LUIS LÓPEZ LÓPEZ: La tecnología necesaria para su desarrollo esta al alcance de fabricantes de colectores térmicos o fabricantes de módulos solares, dado que en el proceso de fabricación, se trata de implantar la parte que complementa o completa el panel hibrido.

Pasos a seguir para su desarrollo industrial:

• Determinar la potencia deseada, cuanta más potencia en un uno de los sistemas, más potencia conseguiremos en el otro, (es una cuestión de superficie).

• Determinar el tipo de célula o película a utilizar. Lo conveniente es elegir una con la menor emisividad posible y mayor absortividad, posiblemente basada en CIGS.

• Determinar el tipo de absorbedor. El tipo laberíntico es muchísimo más eficiente que el sistema basado en serpentín.

• Determinar el tipo de superficie selectiva en espacios intracelulares. Recomendable titanio.

• Determinar el tipo de adhesivo a utilizar para las células. Necesario utilizar uno de máxima durabilidad y conductividad térmica.

• En cuanto al vidrio protector, el aislante térmico y la envolvente, aplican los mismos criterios utilizados en los colectores convencionales.

• Finalmente someterlo a ensayos en organismo oficial para obtener la homologación correspondiente.