Las tecnologías de autoconsumo energético revolucionan la construcción y la vivienda. La fachada de un edificio es capaz hoy en día de generar electricidad mediante dispositivos como las ventanas fotovoltaicas, que ya se pueden ver en España y en decenas de países. Por su parte, compuestos como las perovskitas —materiales que absorben la luz solar de forma muy eficiente— prometen multiplicar el rendimiento de estas alternativas, con nuestro país contribuyendo activamente a la investigación en este ámbito e incluso con una empresa española que ya cuenta con instalaciones a nivel internacional. Sigue leyendo. Así funciona este innovador cristal. Hendrik Bolink, profesor de la Universidad de Valencia, explica que el vidrio fotovoltaico está recubierto con una fina lámina fotovoltaica. A su vez, esta se compone de un electrodo semitransparente, al menos una capa de perovskita y otro electrodo transparente por encima. «En conjunto, estas capas suelen tener un grosor inferior a una micra. A continuación, se añade una capa que protege la célula solar del entorno, que puede ser un polímero u otra fina lámina de vidrio. Estas ventanas pueden utilizarse como ventanales en la fachada de un edificio: dejan pasar la luz y, al mismo tiempo, generan electricidad», afirma el académico.
Si bien las ventanas fotovoltaicas ya cubren muchas fachadas, se está experimentando con revestimientos para edificios capaces de generar electricidad
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Las tecnologías de autoconsumo energético revolucionan la construcción y la vivienda. La fachada de un edificio es actualmente capaz de generar electricidad a través de dispositivos como las ventanas fotovoltaicas, que ya pueden verse en España y en docenas de países. Por su parte, compuestos como las perovskitas —materiales que absorben la luz solar de forma muy eficiente— prometen multiplicar el rendimiento de estas alternativas, con nuestro país contribuyendo activamente a la investigación en este ámbito e incluso con una empresa española que ya cuenta con instalaciones a nivel internacional. En este contexto, los expertos consultados coinciden en que el reto ya no es demostrar que la tecnología funciona, sino garantizar que el propio edificio produzca su energía de forma sostenible y asequible. Hernán Míguez, profesor investigador del CSIC en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla, señala que con las ventanas fotovoltaicas ya se puede convertir una fachada acristalada o un invernadero en una superficie generadora de electricidad. Según el experto, la vía más prometedora son las células semitransparentes, capaces de absorber parte de la radiación (sobre todo la ultravioleta y la infrarroja) y dejar pasar el resto de la luz visible para contribuir al aislamiento térmico del edificio, reduciendo así su consumo de calefacción. Más información. Emilio J. Palomares, director del Institut Català d’Investigació Química (ICIQ) y catedrático de investigación del ICREA, explica que en España el vidrio fotovoltaico ya se integra en edificios y espacios como el Campus de Acciona en Madrid, diversos proyectos en Barcelona, el edificio Nuncio Nuevo en Toledo o incluso en actuaciones de rehabilitación residencial. En el ámbito empresarial, uno de los ejemplos citados por muchos expertos es la empresa española Onyx Solar, con sede y fábrica en Ávila. Rosalía Serna, investigadora del Instituto de Óptica del CSIC (Madrid), menciona que esta empresa ha integrado silicio amorfo en vidrio de seguridad, por ejemplo, en la integración de sus paneles en la Torre Mare Nostrum de Barcelona. Nuevos materiales y pintura. Más allá del vidrio, los investigadores persiguen el objetivo común de convertir estructuras completas en fuentes de electricidad. «La idea que me parece más interesante para la construcción es pasar de colocar paneles solares en los edificios a conseguir que los propios materiales del edificio produzcan electricidad: ventanas, fachadas, terrazas, pérgolas, balcones o incluso otros elementos arquitectónicos», afirma Palomares. El director del ICIQ señala que una de las aplicaciones más importantes será combinar las perovskitas con el silicio. «La perovskita aprovecha una parte del espectro solar y el silicio, la otra. Así podemos producir más electricidad utilizando prácticamente la misma superficie», explica. Serna revela que actualmente se están estudiando en los laboratorios un gran número de productos innovadores. Sin embargo, el investigador recuerda que las realidades del rendimiento, la economía y la estabilidad crean una marcada división entre los materiales con potencial y la viabilidad comercial inmediata. «En este sentido, cabe señalar que el silicio cristalino es, sin duda, el único material maduro y ampliamente viable para aplicaciones a gran escala. Además, de entre todas las opciones, es el más robusto, con gran durabilidad; ahora resulta económico y muy sostenible», señala el experto. Más información. Otra posibilidad muy prometedora es utilizar algunos de estos materiales para desarrollar un recubrimiento fotovoltaico que se convierta en una especie de «pintura solar». La ciencia, de hecho, apunta en esa dirección, pero los expertos piden paciencia. Hendrik Bolink, profesor de la Universidad de Valencia en el Instituto de Ciencia Molecular (ICMol), explica que, dado que las perovskitas funcionan bien en películas delgadas, pueden prepararse mediante métodos de recubrimiento, aunque eso no las convierte en pinturas: «Para que funcionen como células solares, el espesor de la capa debe ser uniforme en toda su superficie y, sobre todo, se necesitan electrodos por debajo y por encima de la capa de perovskita, que no son fáciles de aplicar con métodos de recubrimiento. Por lo tanto, aunque se fabriquen con este tipo de técnica, no se puede “pintar” directamente sobre un edificio», afirma. Iván Mora Seró, catedrático de Física Aplicada de la Universidad Jaume I, explica que la perovskita puede depositarse en forma de solución. «Forma parte de un disolvente que contiene los precursores y, una vez depositada, se puede hacer que cristalice formando una capa sólida mediante diversas técnicas. En este sentido, puede considerarse una pintura fotovoltaica, pero no es tan sencillo como pintar una pared, ya que hay que disponer de contactos eléctricos y optimizar el proceso de cristalización», detalla. Por todo ello, convertir cualquier pared en un generador eléctrico con una mano de pintura sigue siendo un objetivo, no una realidad. «Todavía no debemos imaginarnos que compramos un bote de pintura, pintamos la fachada de una casa y automáticamente la convertimos en una central eléctrica. Una célula solar necesita varias capas: el material que absorbe la luz, los contactos que extraen las cargas eléctricas y las capas que transportan dichas cargas, así como un encapsulado para proteger el dispositivo», concluye Palomares. Así es como funciona este innovador vidrio. El profesor de la Universidad de Valencia, Heinrich Bolink, explica que el vidrio fotovoltaico está recubierto de una fina lámina fotovoltaica. También cuenta con un electrodo semitransparente, al menos una capa de perovskita y un electrodo transparente situado encima. Estas capas suelen tener, «en conjunto», un espesor inferior a una micra. A continuación, se añade una capa, que puede ser un polímero u otra lámina de vidrio fino, para proteger la célula solar del entorno. Estas ventanas pueden utilizarse como ventanas en la fachada de un edificio, ya que permiten el paso de la luz al tiempo que producen electricidad, afirma el académico.
