Tecnología de grafeno en paneles: ¿qué es y cuáles son sus ventajas?

La tecnología de grafeno en paneles fotovoltaicos permite que los módulos tengan un mejor rendimiento, gracias a sus propiedades hidrofílicas y fotocatalíticas, que confieren a los paneles funciones de autolimpieza y fácil descomposición de materiales orgánicos, reduciendo los riesgos provocados por puntos calientes.

Este es el análisis de André Valvezan, director comercial de ZNShine Solar. Durante la participación en el seminario web realizado por Canal SolarEl pasado martes (23), el especialista comentó las ventajas de los paneles solares con grafeno y destacó que son más ventajosos que los convencionales.

¡Ver ahora!

“El vidrio con grafeno no retiene partículas de agua, por ejemplo. Normalmente, la lluvia tiende a formar burbujas de agua en la superficie del módulo. Cuando gotea trae partículas de polvo, y en ocasiones tarda un poco en evaporarse, comprometiendo el rendimiento de la placa, ya que bloqueará el paso de la luz. Por tanto, los paneles tradicionales requieren una mayor frecuencia de mantenimiento y limpieza para proporcionar la máxima potencia”, explicó el experto.

Lea también

¿Cómo se deben limpiar los paneles solares?

“En el caso de los módulos ZNShine con recubrimiento de grafeno, es como si le gustara el agua. En el momento en que cae a la superficie termina esparciéndose con mayor facilidad, es decir, no encuentra resistencia para fluir y provoca una mayor limpieza de toda la suciedad que se deposita”, dijo Valvezan.

Además, según el experto, la tecnología del grafeno acaba reduciendo los puntos calientes ya que tiene un tratamiento que acelera la oxidación y descomposición de los residuos orgánicos, lo que hace que este material pase menos tiempo depositado en la placa.

Otras características

A continuación se muestran otras características del grafeno destacadas por el ejecutivo de ZNShine durante el seminario web:

• Es un material muy delgado y liviano: tiene un átomo de espesor;
• Ultra resistente – (200 veces más que el acero) en un formato bidimensional que le confiere alta resistencia mecánica;
• Tiene una alta conductividad térmica y eléctrica – su conductividad térmica es 100 veces más intensa que la del cobre, el conductor más utilizado en el mundo;
• Es resistente al agua, pudiendo impedir el paso incluso del helio, un gas extremadamente ligero;
• Alta transmisión de luz: 97,5% de una amplia gama de longitudes de onda, desde ultravioleta hasta infrarrojos;
• Efecto Joule bajo: pierde poca energía en forma de calor al conducir electrones.

Paneles de grafeno vs paneles convencionales

Para hacer una comparación, Valvezan consideró los módulos instalados al aire libre durante un mes. Llegó a la conclusión de que la acumulación de polvo en las placas de grafeno era de 6,28 g/m² – con las mismas características, las convencionales acumulaban 13,82 g/m².

“Hablando de la influencia del polvo, que es el tema de las pérdidas de generación por suciedad, tenemos una pérdida del 2,85% en los paneles ZHshine – en el panel tradicional el resultado fue del 8,52%”, puntualizó. En cuanto a la temperatura de trabajo del módulo, los que tienen grafeno redujeron 1 °C en promedio –en los convencionales no hay reducción, comentó el experto.

“En cuanto a operación y mantenimiento: en las evaluaciones que realizamos, la frecuencia de limpieza es un 30% menor; las máquinas de limpieza convencionales no tienen esta ventaja”, enfatizó. Finalmente, destacó que la tasa de degradación es del 15% para paneles con doble vidrio y grafeno aplicado en 25 años, y del 19,32% para paneles solares normales con vidrio simple en 25 años.

Origen del grafeno

El grafeno es un cristal bidimensional formado por enlaces entre átomos de carbono, al igual que el diamante y el grafito. Las propiedades de este material comenzaron a ser más estudiadas y publicadas en 2004 por los científicos Andre Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester, en Inglaterra, quienes, por ello, recibieron el Premio Nobel de Física en 2010.

Obtuvieron el grafeno limpiando la superficie de una placa de grafito, convirtiéndolo gradualmente en una cinta adhesiva. Cuando analizaron al microscopio atómico los residuos de grafito que quedaron en la cinta, vieron que estos residuos mantenían la estructura cristalina hexagonal del grafito y que además tenían una peculiar disposición simétrica de los electrones que aumentaba su conductividad. En el grafeno, los electrones se comportan como si no tuvieran masa.