Las celdas solares convierten la luz del Sol en electricidad, a partir del efecto fotovoltaico. Xavier Mathew, del Instituto de Energías Renovables (IER) de la UNAM, ha desarrollado la tecnología adecuada para la fabricación de aquéllas, basada en películas delgadas (de segunda generación), con lo que se mejora la eficiencia de la conversión de la energía del astro, a eléctrica, además de proponer un proceso de fabricación más eficaz.
La tecnología utilizada tiene la particularidad de crear películas de alta calidad cristalina, de crecimiento rápido y de un espesor que oscila entre las dos y cuatro micras (una micra es una millonésima parte de un metro).
Se preparan sobre un sustrato de vidrio cubierto con un material conductor transparente, que permite hacer contacto eléctrico con la película de telurio de cadmio. Dado el espesor, se emplea un mínimo de material.
Actualmente, escalan esta tecnología para obtener estos dispositivos en grandes áreas, lo que permitirá concretar una futura transferencia tecnológica.
El costo promedio a nivel industrial es de 0.68 dólares por vatio, pero hay que considerar que “cada año baja el valor de producción de los paneles fotovoltaicos”, puntualizó el investigador. La idea, comentó, es mejorar su eficiencia para ser más competitivos a nivel mundial.
El universitario trabaja en varios proyectos en este ámbito; en uno de ellos, se desarrollan procesos para la fabricación de módulos fotovoltaicos de CdTe/CdS de baja potencia, junto con la Escuela Superior de Física y Matemáticas del Instituto Politécnico Nacional (financiado por la Secretaría de Energía) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt).
Otro proyecto consiste en el desarrollo de materiales abundantes en la Tierra, con el aprovechamiento de las ventajas de los nanoestructurados para mejorar la eficiencia y disminuir el costo de fabricación de estos dispositivos.
También, dirige otros relacionados con la optimización de los procesos involucrados en el desarrollo de prototipos y sistemas de fabricación.
México, abundancia de luz solar
En México se puede aprovechar la energía solar, con el uso de diferentes tecnologías como la fototérmica y fotovoltaica, pues la insolación promedio del país es de cinco kilowatt-hora por metro cuadrado al día.
“Si se instalaran paneles fotovoltaicos, con 10 por ciento de eficiencia, en el 0.1 por ciento del territorio nacional, se podría producir más electricidad que la generada actualmente. Además, en zonas muy pobladas se pueden colocar en los techos de edificios y casas”, propuso.
Alemania es el país que más energía de esta naturaleza emplea, y es una tendencia extendida en Europa debido al apoyo gubernamental. “En años recientes, ese continente domina en su consumo a nivel global”, acotó.
Esta alternativa gana terreno en Estados Unidos, mientras que en México, donde su consumo todavía es reducido, comienza a impulsarse mediante algunos programas oficiales, como uno de vivienda en Baja California, que alimenta las casas habitación con energía fotovoltaica.
Instalación
Dado que un metro cuadrado de celdas solares produce, en promedio, 0.8 kW-hora por día, seis metros cuadrados, colocados en la azotea de las casas, pueden generar suficiente energía para cubrir las necesidades de una familia promedio.
El efecto se lleva a cabo en presencia de la luz; es por ello, que la energía producida por estos dispositivos sólo se puede usar de forma directa en el día. Para el consumo nocturno se tienen dos opciones: utilizar la que ha sido previamente almacenada, por lo regular en baterías, o “lo más práctico, producirla al direccionar el excedente a la red de abastecimiento de la Comisión Federal de Electricidad, y el consumo nocturno tomarlo de esta última”.
Lo anterior se puede lograr con la instalación de un medidor de dos vías, que ya es posible conseguir en México. Además, si la generación es suficiente, el pago de luz se reduce casi a cero, concluyó.