Las ventanas que jubilarán a las placas solares: logran generar más energía y se integran en las fachadas

Este verano, además de las altísimas temperaturas durante las olas de calor, en España hemos batido otro tipo de récords menos evidentes. Son los relacionados con la energía fotovoltaica, que ha pulverizado las marcas anteriores en producción máxima mensual (los 4.507 GWh de julio, un 32,9% más que el año pasado), generación diaria (161,5 GWh el 14 de julio) y ocupando la tercera posición en el mix energético, convirtiéndose en la primera fuente de generación renovable con el 18,9%, según datos de Red Eléctrica de España (REE).

Son todo buenas noticias, pero el objetivo de alcanzar la neutralidad de carbono y la descarbonización sigue lejos. Por eso se necesitan nuevos enfoques e innovaciones que permitan incorporar las células solares en lugares donde hasta ahora parecía imposible. La energía fotovoltaica integrada en edificios, también conocida como BIPV —como la que ofrece la española Onyx Solar—, ya se utiliza en tejados y fachadas de miles de edificios de todo el mundo, pero los ingenieros siguen buscando mejorar su eficiencia y su durabilidad. En eso trabaja ahora mismo Panasonic, que acaba de presentar sus propias células solares de perovskita integradas en vidrio, con la idea de comercializarlas a partir de 2028.

La compañía nipona ha instalado un proyecto de prueba para evaluar a fondo sus características en una de las casas de la Fujisawa Sustainable Smart Town (o Fujisawa SST), una ciudad inteligente cercana a Tokio que sirve a Panasonic como campo de pruebas de algunas de sus tecnologías más punteras. "Utilizaremos su eficiencia de primera clase mundial como argumento de venta", declaró un representante de la compañía en declaraciones recogidas por Nikkei Asia. "Cualquier lugar del mundo donde se utilice vidrio es un mercado potencial, como las ventanas de las oficinas y las claraboyas de las galerías comerciales".  

Ventanas que producen energía

Como el espacio para instalar placas solares es limitado en las zonas urbanas, científicos e ingenieros trabajan en diferentes maneras de integrarlas en las ventanas y las paredes de los edificios. Sin embargo, las células solares basadas en silicio presentan algunos problemas de transparencia y diseño, que no siempre permiten instalarlas en superficies acristaladas o que limitan mucho su eficiencia.

Por eso Panasonic ha recurrido a la perovskita, el material del futuro de las placas solares, que cada cierto tiempo supera su propio récord de eficiencia, con un 32,5% como última marca, muy superior a los 16 o 17% que suelen tener los paneles de silicio.

Detalles de las ventanas con células de perovskita de Panasonic Panasonic Omicrono

Y lo han logrado gracias a su "método original de recubrimiento por inyección de tinta y la tecnología de procesamiento láser", que permite depositar el material de forma uniforme sobre una superficie de vidrio. Así, van intercalando capas de perovskita de menos de 1 micra de espesor entre dos láminas de vidrio translúcido. Estas tecnologías, además, mejoran "la flexibilidad en términos de tamaño, transparencia y diseño, lo que permite la personalización de acuerdo con requisitos específicos", según el comunicado emitido por Panasonic.

Como el principal problema que plantean las células de este material es que son de color muy oscuro, lo que implicaría dejar pasar menos luz, los técnicos de la empresa japonesa han usado un patrón de franjas horizontales, para que al menos la mitad del vidrio sea transparente y se pueda utilizar como una ventana. Dependiendo del lugar y la función que vaya a ocupar el vidrio, las proporciones pueden modificarse sin mayores problemas. 

Fachada con vidrio fotovoltaico Panasonic Omicrono

En cuanto a sus características, el módulo de Panasonic presenta una eficiencia de conversión del 17,9%. Todavía no llega a las cifras de récord, pero es la segunda más alta del mundo para una célula de más de 800 centímetros cuadrados, sólo por detrás del 18,6% que ha conseguido recientemente la china UtmoLight.

De momento, el primer prototipo de estos vidrios con perovskita se ha instalado como superficie transparente en el balcón de una casa modelo de nueva construcción en Fujisawa SST, con casi 4 metros de ancho y uno de alto. El objetivo es verificar la eficiencia de las células solares de perovskita con diseño gradual y transparente y su durabilidad a largo plazo, por lo que estará en período de prueba hasta finales de noviembre de 2024.

Ciudades del mañana

En los últimos años, varias multinacionales japonesas han construido (o están construyendo) sus propias ciudades inteligentes, como es el caso de Toyota y su Woven City a los pies del monte Fuji, o de las aldeas sostenibles de Panasonic, Fujisawa SST, Tsunashima SST y Suita SST, cada una con un enfoque específico.

La primera y más avanzada de ellas, donde se ha instalado el prototipo de vidrio fotovoltaico, empezó a construirse en 2012 y está ubicada a 50 km al oeste de Tokio, ocupando 19 hectáreas de terreno para dar cabida a 1.000 viviendas de baja altura, además de diversas zonas comunes y servicios comunitarios. Sus principales objetivos son la generación y gestión de energía renovable, la seguridad, la movilidad eléctrica, además de fomentar "el bienestar de la convivencia".

La aldea sostenible Fujisawa SST Panasonic Omicrono

En definitiva, se trata de un enorme banco de pruebas para las últimas tecnologías desarrolladas por Panasonic, y pretende servir como modelo para las ciudades inteligentes del mañana: "un nuevo estilo de vida en un ambiente más seguro, con conciencia ecológica y servicios a medida", resume la compañía.

También te puede interesar:

• Adiós a las placas solares: este invento imita a las plantas para generar más energía y es más barato
• El ingenioso sistema para hacer más potentes tus placas solares: las limpia y apenas gasta agua
• El invento que dispara la autonomía de los coches eléctricos: placas solares integradas en el capó
• Las placas solares de blancón de Leroy Merlín: baratas y fáciles de instalar para ahorrar en luz