En los últimos años, el precio de las células solares ha caído tan drásticamente que cada vez más personas buscan invertir en paneles solares. Estos se pueden instalar como estructuras independientes en techos, o como componentes integrados de módulos de construcción como pizarras para tejados o paneles de fachada.

Tradicionalmente, Las células solares han sido económicamente viables en países con altos precios de la electricidad. Hoy dia, sin embargo, La electricidad generada por energía solar se ha vuelto competitiva incluso en Noruega, a pesar de que disfrutamos de una hidroelectricidad barata.

Esto ha animado a los investigadores a estudiar la eficacia real de las células solares en las condiciones climáticas noruegas. Y hasta ahora los resultados son prometedores.

"Nuestros experimentos muestran que las células solares funcionan muy bien en el clima y las condiciones meteorológicas nórdicas, "dice el Director de Investigación Eivind Øvrelid en SINTEF." Además, Los cálculos realizados por la Plataforma Europea de Tecnología e Innovación PV (ETIP-PV / etip-pv.org) muestran que es económicamente viable invertir en electricidad generada por energía solar desde el primer día, siempre que consuma la electricidad usted mismo, " él dice.

"Esto supone que estamos hablando de una planta de aproximadamente 1 MWp, y que las tasas de interés mantengan sus niveles actuales, "dice Øvrelid.

Los costos de invertir en electricidad solar:Los costos de capital son clave para el precio de la electricidad solar. Nuestra comparación es con los costos tomados de la red de distribución, que en Noruega se aplica a la electricidad generada por energía hidroeléctrica.

¿Una solución evidente por sí misma?

Con el fin de averiguar cómo las células solares no dependen del clima despejado y la luz solar para generar electricidad, Los investigadores de SINTEF han instalado la tecnología en una cámara climática. Normalmente, Estas cámaras se utilizan para probar la robustez de materiales como revestimientos de ventanas y otros materiales de construcción en condiciones climáticas adversas.

La salida de los paneles de células solares se prueba a diferentes temperaturas, lluvia ligera, Lluvia Pesada, nieve, y situaciones en las que se forma hielo en los paneles.

La cámara climática se instala con lámparas de techo que simulan la radiación solar, haciendo posible realizar experimentos utilizando niveles de iluminación completamente constantes, mientras varía las condiciones climáticas.

"Es más, Para nosotros era importante establecer un valor de referencia para la radiación solar con el fin de garantizar que las condiciones fueran idénticas durante todos nuestros experimentos, "explica la estudiante de NTNU Gina Opstad Andersen." Por esta razón, Conectamos una celda solar equipada con un sensor que permitía calcular el nivel de radiación al que estaban expuestas las celdas en la cámara, ", dice. Opstad Andersen participó en los experimentos como parte de sus estudios de maestría en NTNU, y fue responsable de construir el aparato de prueba.

El frío aumenta la producción y la lluvia no es un problema

Usando un potenciostato, Los investigadores pudieron medir la salida eléctrica generada por las células solares en diferentes condiciones experimentales.

"Los resultados confirmaron las observaciones que habíamos hecho antes de mostrar que los paneles funcionan muy bien en climas fríos, "dice Øvrelid.

Un ambiente frío puede ser una ventaja para un panel de células solares que se utiliza para generar energía eléctrica porque mantiene la temperatura operativa de las células a niveles bajos. Las altas temperaturas aumentan la "fuga de energía interna" de las células porque los electrones son más activos en condiciones cálidas. En el caso de la célula solar de silicio utilizada en nuestro experimento, la producción se redujo en aproximadamente un 0,3% por cada grado de aumento de temperatura.

La temperatura ejerce su mayor influencia sobre el voltaje o, en pocas palabras, la fuerza que moviliza los electrones. El voltaje aumenta cuando el clima es frío, y esto hace que las células generen más salida.

La radiación solar (una medida de energía solar) controla la cantidad de electricidad que generan las células. Puede ser muy intenso en invierno, especialmente si la luz del sol se refleja en la nieve fresca. Estos dos factores se combinan para producir la salida eléctrica que obtenemos que fluye del enchufe en la pared. En otras palabras, el sol y el frío son condiciones ideales para las células solares.

Lo que ha sorprendido a los investigadores es que las células resistieron muy bien las condiciones de lluvia. Los experimentos con lluvia ligera dieron resultados positivos.

"Los rayos solares simplemente atraviesan la lluvia, "dice Øvrelid." La lluvia no tuvo ningún efecto sobre la cantidad de radiación entrante. Lo mismo sucedió cuando las células quedaron cubiertas por una capa de hielo, " él dice.

¿Una central solar en Svalbard?

Cuando la nieve o el hielo opaco cubren los paneles solares, esto da como resultado un efecto de sombra distinto. Entonces, el consejo para los propietarios es mantener los paneles libres de nieve. Si se forma hielo opaco en un panel, puede ser una buena idea derretirlo con agua tibia.

"Pero cualquier cosa que hagas, no intentes rasparlo "dice Øvrelid." Esto podría dañar la célula solar, También recomienda que las celdas se limpien a fondo dos veces al año. Se ha demostrado que tanto el hollín de las chimeneas como el polvo de las carreteras reducen la eficiencia de los paneles.

Los investigadores de células solares de SINTEF ahora quieren lanzar un nuevo proyecto para estudiar las células solares como posibles fuentes de electricidad en Svalbard. El desafío aquí es encontrar una forma eficaz de almacenar el excedente de energía.