Placas solares transparentes: cómo funcionan

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Las placas solares se están consolidando como una buena forma de contar con energía ecológica y eficiente en los hogares (en los que puedes contar con Plan Solar y Smart Solar. El 5% de los propietarios españoles ya las tiene instaladas en su casa y el 17% ha iniciado el proceso o se muestra interesado en hacerlo, según datos de Informe solar: radiografía del autoconsumo en España 2024. 

Entre las ventajas de una instalación de autoconsumo fotovoltaico están la reducción de la contaminación, ahorro en la factura de la luz, gastos de mantenimiento reducidos y un aumento del valor de la vivienda. 

Hace unos años, concretamente en 2014, se produjo un interesante avance en el terreno de las placas solares cuando la Universidad Estatal de Míchigan (EE UU) desarrolló paneles fotovoltaicos transparentes. Están diseñados para su uso en ventanas, incluso también en pantallas de dispositivos electrónicos o ventanillas de automóviles, y a diferencia de los tradicionales, no absorben la luz solar visible, sino que capturan solamente energía de longitudes de onda de luz invisibles, como la ultravioleta o la infrarroja. 

La gran baza de las placas solares transparentes es su versatilidad: absorben energía en lugares donde los otros paneles no pueden instalarse. Puesto que sólo absorben y procesan luz no visible y, por tanto, su eficiencia es menor, su funcionalidad abre una enorme cantidad de posibilidades. Su desempeño es como el de un vidrio normal (una ventana, por ejemplo), ya que dejan pasar la luz al interior de las viviendas; la diferencia radica en que, al mismo tiempo, generan energía, respetando la apariencia estética de la casa. 

¿Qué son los paneles solares transparentes?

Los paneles solares transparentes son aquellos que absorben la luz (fotones) y la convierten en electricidad (electrones), de un modo parecido a cómo lo hacen los paneles tradicionales. A diferencia de estos, que captan toda la luz (visible e invisible), los paneles transparentes funcionan como concentradores que absorben luz no visible al tiempo que permiten el paso de la luz visible. De manera que pueden instalarse en zonas, como las ventanas, pensadas precisamente para que entre luz en la vivienda; o incluso en las fachadas, ya que no alteran la estética del edificio. Dicho de otro modo: imagina que las ventanas de tu casa no solo sirven para que, entre la luz del sol en tu domicilio, sino que generan electricidad.

Características y diferencias con placas tradicionales

Las placas solares traslúcidas cumplen su cometido gracias a la superposición de varias capas, en las que figuran láminas conductoras de material fotovoltaico de silicio cristalino distribuidas entre otras láminas de vidrio. Gracias a estas capas de vidrio, el reducido espesor del silicio y el hecho de que entre celda y celda haya pequeños espacios, parte de la luz puede pasar entre esas placas. Todo ello, mientras los materiales fotovoltaicos convierten la luz no visible en electricidad. 

Los paneles solares convencionales absorben toda la luz (no sólo la ultravioleta y la infrarroja), por lo que su eficiencia es muy alta. Sin embargo, dado que los espacios entre celdas apenas existen, son opacos, razón por la que requieren, para su instalación, de un espacio próximo a las viviendas o tejados y azoteas. Aunque no resultan antiestéticos, son visibles y alteran el aspecto de las casas. 

La eficiencia de los paneles de una y otra clase varía en función del fabricante, pero puede establecerse que, mientras los tradicionales alcanzan una eficiencia entre el 18% y el 24%, en los paneles solares transparentes es, de momento, de entre un 5% y un 15%.

¿Cómo generan electricidad sin bloquear la luz?

Esto es posible gracias a que las placas solares transparentes cuentan con dos tipos de componentes. Por un lado, óxidos conductores transparentes, que dejan pasar la luz mientras la convierten en electricidad; y, por otro, células solares orgánicas, las cuales, como semitransparentes, aportan diversos grados de transparencia. 

En la actualidad, la mayoría de paneles de este tipo que se comercializan no aportan transparencia absoluta; por ejemplo, pueden dejar pasar el 40% de la luz y absorber el 60% restante. 

La transparencia total se da en aquellas placas que no utilizan células fotovoltaicas estándar, sino concentradores solares luminiscentes transparentes, que generan electricidad sin bloquear la luz.

Tipos de placas solares transparentes

Una manera de clasificar los paneles solares traslúcidos es en base a su grado de transparencia. Tras unos años de evolución, en 2020 se crearon los primeros paneles solares con un 100% de transparencia. 

Existen también paneles semitransparentes –como los que diseñaron científicos del Instituto de Investigación de la Energía de Corea– que alcanzan un 22,02% de eficiencia, a partir de células solares de perovskita (un cristal mineral óxido).

También pueden dividirse según la tecnología y los materiales que utilizan:

• Cristalinos. Utilizan obleas de silicio ultrafinas, similares a las células solares mono o policristalinas, pero parcialmente transparentes. La luz pasa a través de los pequeños espacios entre ellas. No son completamente transparentes, por lo que son indicadas allí donde la entrada de luz no es imprescindible, como fachadas.
• De película fina. Esta puede estar fabricada a partir de silicio, telururo de cadmio o seleniuro de cobre, indio o galio. Las planchas, ultrafinas, están dispuestas una sobre otra y son tan delgadas que posibilitan la transmisión parcial de la luz.
• De TLSC. Las placas de concentradores solares luminiscentes transparentes emplean moléculas orgánicas (sales) que capturan la luz ultravioleta y los rayos infrarrojos; las sales envían la luz a los bordes del panel, donde células convencionales ultrafinas la transforman en electricidad. Los paneles de TLSC son completamente transparentes: pueden incorporarse a una ventana estándar, aunque su eficiencia actual es baja.

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Ventajas y desventajas de los paneles solares transparentes

La principal ventaja de los paneles solares transparentes es su versatilidad: pueden instalarse en fachadas, invernaderos o incluso en ventanas, en el caso de aquellas placas completamente traslúcidas. 

Su integración en la arquitectura del edificio es, por tanto, un destacable beneficio; en consecuencia, no es necesario habilitar espacios adicionales para su instalación. Sus utilidades son múltiples, ya que pueden aportar electricidad a viviendas unifamiliares, edificios residenciales e incluso estructuras comerciales o comunitarias.

En cuanto a desventajas, es reseñable su eficiencia, inferior a la de las placas solares convencionales (a pesar de que va en aumento). Además, su precio suele ser más elevado, debido a una fabricación más compleja y la tecnología avanzada que precisan (lo que equivale a unos altos costes de producción). 

Afrontan el desafío de la durabilidad, ya que al estar expuestas a los elementos atmosféricos y estar fabricadas de vidrio, pueden requerir cuidados adicionales y un esmerado mantenimiento. 

Aplicaciones y futuro de las placas solares transparentes

Las aplicaciones de las placas solares transparentes son tantas como lugares donde puede instalarse un cristal. Hablamos, por tanto, de ventanas, recubrimientos de invernaderos, fachadas de edificios o techos de construcciones públicas. Pero, también, pantallas de dispositivos electrónicos o parabrisas de vehículos. Esto aporta un conjunto de usos que van del doméstico al comercial e institucional, y del aporte de electricidad a viviendas hasta dispositivos o transporte. 

Su eficiencia es limitada a día de hoy, pero la constante investigación en este terreno, a fin de estandarizar su transparencia total y aumentar su capacidad, augura un futuro prometedor.

¿Son una buena opción para el autoconsumo energético?

Actualmente, los paneles solares transparentes se consideran una alternativa a los convencionales. A medida que su tecnología se perfeccione, podemos estar ante un recurso que no sea una alternativa, sino una variante más en el campo del autoconsumo. 

La demanda de electricidad en el mundo va en aumento, y podrían cubrir las necesidades de luz en poblaciones donde por el momento el acceso a la misma es reducido o nulo. Por otro lado, no está de más recordar que son compatibles con el uso de paneles tradicionales. 

La idea de que las ventanas brinden electricidad a los hogares o los parabrisas hagan circular a coches eléctricos, objetivo final, las convierten en una excelente opción a medio plazo para el autoconsumo energético.