Un grupo de investigación en el que participan instituciones españolas y chilenas, entre ellas la Universidad de Málaga, sugiere tener en cuenta el espectro de la luz de la zona de instalación a la hora de diseñar placas solares para aumentar su eficiencia, por lo que plantea la necesidad de realizar un estudio previo para rentabilizar al máximo, en la medida de lo posible, la inversión. 

El trabajo, publicado en la revista científica ‘Nanomaterials’, propone “una metodología completa que va desde la medición experimental del espectro solar, pasando por la modelización numérica y llegando hasta el desarrollo de un programa informático para obtener el diseño adaptado a este espectro específico”, tal y como señala el catedrático en la Facultad de C.C. Matemáticas de la Universidad Complutense de Madrid y miembro del Instituto de Matemática Interdisciplinar (IMI) Benjamin Ivorra, uno de sus autores.

Estos resultados son fruto de la colaboración entre instituciones españolas (UCM, UMA y Universidad de Almería) y chilenas (Universidad de Antofagasta y Universidad Técnica Federico Santa María).

Simulación de placas bajo diferentes espectros solares

Para llevar a cabo el estudio, en primer lugar, se midieron las características del espectro solar en la región del desierto de Atacama (Chile), uno de los más áridos del mundo. Allí se encontraron diferencias significativas con el espectro solar estándar que se suele considerar en la industria.

Una vez obtenido este espectro, se desarrolló un modelo físico-matemático que permitía simular en el ordenador la respuesta de una placa solar bajo diferentes espectros solares. A partir de este modelo, y considerando algunas características de las células de las placas solares, como su espesor y el dopaje de las capas semiconductoras, se diseñó, usando un programa de optimización desarrollado por los investigadores, una placa solar adaptada a cada tipo de espectro considerado.

Finalmente, se validaron los diseños propuestos con datos experimentales y se confirmó el interés de aplicar esta metodología antes de implementar paneles solares en un lugar concreto.

“Actualmente en España, se hace un esfuerzo para aumentar la producción de energía solar fotovoltaica. En 2022, se estimó que en nuestro país más del 50 por ciento de la energía se generó a partir de fuentes renovables. Es una inversión para nuestro futuro que merecería un trabajo a priori para mejorar su productividad a largo plazo. En este contexto, el tipo de estudio que proponemos puede ser de utilidad tanto a nivel nacional como internacional”, concluye el profesor de la  Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Málaga, Emilio Ruiz Reina.

Referencia bibliográfica:

Ferrada P, Marzo A, Ferrández MR, Reina ER, Ivorra B, Correa-Puerta J, Campo Vd. Optimization of N-PERT Solar Cell under Atacama Desert Solar Spectrum. Nanomaterials. 2022; 12(20):3554. DOI: 10.3390/nano12203554.