Nuevas oportunidades para la fotovoltaica en espacios interiores

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Los científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han descrito la que podría ser una oportunidad importante para los nuevos fabricantes de dispositivos de energía solar en la forma de “aparatos fotovoltaicas para espacios interiores”.

Según el MIT, el mercado de celdas fotovoltaicas para interiores, como las que se usan para alimentar relojes y calculadoras, valía solo 140 millones de dólares en 2017. Sin embargo, las reducciones de los precios de la energía solar están comenzando a hacerlas interesantes para tecnologías como los sensores inalámbricos, los dispositivos de identificación por radiofrecuencia (del inglés Radio Frequency Identification – RIDF) y los “beacons” Bluetooth. El MIT predice que se instalarán miles de millones de estos dispositivos en los próximos años y afirman también que su dependencia actual de la energía de las baterías es un factor limitante importante, lo que conlleva un rendimiento sacrificado para aumentar la vida útil de la batería y costos adicionales de operación y mantenimiento asociados con el reemplazo de estas baterías.

La integración de células fotovoltaicas en estos dispositivos podría resolver muchos de estos problemas, lo que lleva a la universidad a predecir un auge en el mercado fotovoltaico para espacios interiores en 2024, cuando el volumen de negocio del sector podría alcanzar unos $ 1 mil millones. Se prevé, además, que aproximadamente la mitad de los sensores se coloquen en interiores, con escaso o ningún acceso a la luz solar, lo que significa que las células fotovoltaicas tendrían que depender de la luz artificial, que, en general, tiene intensidades de tres órdenes de magnitud más bajas que la luz solar.

Los materiales son importantes

El análisis de MIT, presentado en el artículo Technology and Market Perspective for Indoor Photovoltaic Cells, publicado en la revista Joule, sugiere que el bajo rendimiento del silicio en condiciones de luz escasa no lo haría un buen candidato para aplicaciones fotovoltaicas en interiores, abriendo la puerta a varias tecnologías de película delgada.

Las tecnologías emergentes, incluida la fotovoltaica orgánica y las perovskitas, han demostrado el tipo de rendimiento con poca luz que se necesita para la energía fotovoltaica en interiores, y sus problemas de estabilidad bien documentados serían un problema menor en un espacio interior. El tipo de sensor alimentado puede tener una vida útil mucho más corta que el período de 20 años que se ha convertido en el estándar de la industria.

En particular, para las perovskitas, el MIT teoriza que el mercado fotovoltaico para espacios interiores podría proporcionar una oportunidad para mitigar muchos de los riesgos asociados con la introducción de la producción comercial: “Nuestro análisis de mercado en este documento acalara que el rápido crecimiento del mercado del Internet de las cosas podría proporcionar un punto de partida ideal para los productos de perovskita, lo que permite a una nueva empresa fotovoltaica establecer clientes, ingresos y credibilidad antes de establecer fábricas de paneles solares a gran escala,” agregaron.

El análisis del MIT predice que para los materiales de película delgada establecidos, así como para las perovskitas, debería ser posible reducir los costos de manufactura y que se necesitará más trabajo para comprender el impacto de la inversión inicial en términos de Capex en una producción de bajo volumen.

Al predecir una tasa de crecimiento anual del 70% para los dispositivos fotovoltaicos que funcionan con sensores de IoT, los investigadores señalan tres cosas necesarias para garantizar este desarrollo del mercado: un conjunto de estándares universales para medir el rendimiento de la energía fotovoltaica en interiores, el desarrollo de dispositivos especialmente adaptados a este entorno, y el desarrollo de modelos de costes y de negocio para fabricación de bajo volumen.