Según el Sena, sus paneles tienen mayor resistencia y flexibilidad que los convencionales.
Mediante un proceso de laminación de vidrio, ya se han ensamblado varios prototipos de paneles solares en el Sena Regional Boyacá, con características como resistencia y flexibilidad sin sacrificar eficiencia, lo que permiten cumplir con diferentes exigencias arquitectónicas, de acuerdo con lo señalado en la entidad estatal.
El proyecto de ensamble de paneles solares parte de la iniciativa de una empresa de Duitama, Tecnividrios, que contactó al Sena para plantear un proyecto que consiste en utilizar una máquina para laminado de vidrio de su propiedad, identificando en sus posibles usos la laminación de paneles solares, es decir, utilizando una lámina de vidrio, las celdas solares debidamente interconectadas y un material que permita el curado al someterlos a una determinada curva de temperatura y vacío, con lo que se obtienen los prototipos funcionales.
Esta explicación la hizo el ingeniero electrónico Álvaro Fernández Acevedo, instructor del área de Sennova, quien realizó la formulación del proyecto en el 2021 para iniciar el desarrollo de la iniciativa en el siguiente año, el 2022.
“Lo aprobaron e iniciamos ese mismo año; adquirimos unas celdas solares, se compró vidrio, un producto llamado Eva, que es el material de encapsulación más popular para paneles solares fotovoltaicos y varios materiales necesarios para hacer la implementación del proyecto”, dijo.
Dado que era un proceso que no se había realizado, se tuvieron que hacer varias pruebas, en las que se identificaron tres parámetros que se pueden ajustar: el primero son las curvas de temperatura en cuanto a tiempo de exposición; el segundo, las curvas de temperatura en cuanto a la misma temperatura, y el tercero, un parámetro de vacío que debe existir dentro del horno.
Con el fin de identificar los parámetros más adecuados en este proceso, se hizo una revisión del arte para procesos de ensamble de paneles solares y el uso de hornos de laminación. Así, se llevó a cabo una primera prueba, entre comillas exitosa, porque lograron identificar una curva adecuada, sin embargo, se produjo fragmentación en el vidrio debido a una técnica de soldadura inadecuada.
“Esto nos permitió identificar fallas, como una correcta soldadura que hay que hacer en unas celdas a la hora de conectarlas y parámetros como ajustar el vacío que debe existir dentro del horno”, indicó el ingeniero.
Superada esta prueba, se procedió a refinar las técnicas de soldadura y las herramientas que se utilizaban para la conexión de las celdas; se hicieron ajustes en cuanto al vacío y se logró una primera prueba exitosa, en la que se recubrieron las celdas solares interconectadas junto con dos láminas de vidrio y se creó como una especie de ‘sándwich’ donde tenía una lámina de vidrio templado, el fundente (Eva) que permite el curado, las celdas todas interconectadas, otra capa de fundente y otra de vidrio, lo que permitió tener un panel solar con grandes características de resistencia y funcionalidad.
En una tercera prueba, ya teniendo un referente de una excelente calidad de soldadura, se repitió el proceso anterior, en el que solo se cambió una lámina de vidrio por un tipo de acetato llamado tedlar, prueba que también fue exitosa y se obtuvo un panel solar resistente, liviano y funcional.
“También se buscó trabajar un panel solar semiflexible y para esto se laminó una lámina de acetato, el conjunto de celdas interconectadas y una lámina de tedlar, lo que nos permitió un panel solar muy liviano y con un rango de flexibilidad mínimo, pero que puede ser adaptado arquitectónicamente”, manifestó Fernández Acevedo.
Una vez que se hicieron las pruebas de funcionalidad se evidenció que se tenía una baja eficiencia y dadas estas circunstancias, se procedió a evaluar las celdas antes de laminarlas, lo que permitió identificar que eran de una baja calidad y su eficiencia no superaba el 5 %, con lo que se concluyó que, en cualquiera de los tres casos, el proceso de laminación no afecta la eficiencia de las celdas.
“En el 2023 se asignaron recursos con los que adquirimos celdas de mayor calidad y herramientas de soldadura especializadas, que permitieron que pudiéramos ensamblar un panel solar en el cual usamos el tipo de mezcla que teníamos, que era un balance entre el peso y la funcionalidad del panel. Esta era la mezcla vidrio-tedlar”, dijo el ingeniero.
Este año se efectuó la prueba del ensamble del vidrio en el Sena y de laminación en la empresa Tecnividrios, con lo que se logró un panel solar semiflexible con una eficiencia cercana al 18 %. Algunas pruebas adicionales que se realizaron permitieron identificar el funcionamiento del panel en condiciones reales con una estación de energía solar fotovoltaica y se obtuvieron resultados exitosos al alimentar varios equipos de cómputo del ambiente de formación.
Se está evaluando la parte de costos, pues competir con los grandes mercados necesitaría de gran capacidad de producción y demanda del servicio, sin embargo, el ingeniero recalca la funcionalidad principal de estos paneles solares, pues incluso servirían para dejarlos como un piso, una terraza o el techo de una marquesina, por lo tanto a este tipo de paneles solares se le está haciendo un estudio económico que puede ser un poco más costoso, pero con el beneficio de que tiene unos usos muy diferentes a los paneles solares comerciales.
En las técnicas de vidrio-tedlar o de vidrio-vidrio ya se tiene un gran valor de resistencia que da el vidrio templado, óptimo para los usos antes mencionados.
“Este es un proyecto de investigación, el cual nos ha llevado a unos resultados exitosos, sin embargo para lograr una madurez tecnológica que nos permita llevar al mercado, aún faltan un par de fases y obviamente que el empresario tenga la disposición para continuar desarrollando este tipo de ensamble”, precisó Álvaro Fernández.
El objetivo de este proyecto es poder brindar una tecnología de paneles solares con múltiples aplicaciones y que también, obviamente, la empresa que ha estado apoyando desde el inicio pueda obtener un beneficio económico.
“Estamos en una fase de desarrollo todavía, pero fácilmente ya puede en un futuro próximo llevarse a un mercado comercial”, recalcó el ingeniero Fernández.
