Láminas de aluminio revolucionan la refrigeración y eficiencia de paneles solares de doble vidrio
30 enero, 2025
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**Investigadores chinos proponen el uso de láminas de aluminio para enfriar módulos fotovoltaicos de doble vidrio**
Un equipo de científicos liderado por la Universidad de Nanchang, en China, ha desarrollado un innovador método para mejorar la disipación de calor en módulos fotovoltaicos (PV) de doble vidrio. La propuesta consiste en incorporar láminas de aluminio (Al) de 0,5 mm de espesor dentro de la estructura del módulo, lo que no solo reduce la temperatura, sino que también mejora la uniformidad térmica en el plano del dispositivo. Este avance podría representar un paso importante hacia la optimización del rendimiento de los paneles solares.
El estudio, realizado en colaboración con el fabricante chino Jiangxi Caihong Photovoltaic, evaluó dos configuraciones diferentes para la colocación de las láminas de aluminio. En la primera, la lámina se ubicó entre la célula solar de silicio cristalino (c-Si) y la capa de etileno-vinil-acetato (EVA), una disposición denominada CAE. En la segunda configuración, conocida como EAG, la lámina se colocó entre la capa de EVA y el vidrio superior del módulo. Para efectos comparativos, también se fabricó un módulo de referencia sin lámina de aluminio.
Las pruebas se llevaron a cabo en febrero de 2024 en el techo del Edificio de Materiales de la Universidad de Nanchang. Los módulos, de 250 mm por 250 mm, se instalaron en un soporte orientado al sur con un ángulo de inclinación de 30°. Se utilizaron termopares para registrar las temperaturas en diferentes puntos de cada módulo, con datos recolectados cada minuto.
En días nublados, el módulo EAG logró reducir la temperatura máxima en 2,9 °C y la temperatura promedio en 1,9 °C, en comparación con el módulo de referencia. Por su parte, el módulo CAE mostró una disminución máxima de 2,3 °C y un promedio de 1,5 °C. En días soleados, los resultados fueron aún más significativos: el EAG alcanzó una reducción máxima de 4,7 °C y un promedio de 2,4 °C, mientras que el CAE registró una disminución máxima de 3,6 °C y un promedio de 1,5 °C.
Además de la reducción de temperatura, los investigadores analizaron la uniformidad térmica en el plano del módulo. En el módulo de referencia, la diferencia máxima de temperatura entre el centro y los bordes alcanzó los 20 °C. En contraste, el módulo EAG mostró una diferencia máxima de 14,6 °C, mientras que el CAE registró 14,9 °C.
Para complementar los experimentos, el equipo realizó simulaciones por elementos finitos, que confirmaron los resultados obtenidos en las pruebas físicas. Posteriormente, se simuló un módulo comercial con células PERC en una configuración de 6 x 10. Los resultados indicaron que el uso de láminas de aluminio redujo la diferencia de temperatura en el módulo completo en 6,17 °C, mejorando significativamente la uniformidad térmica.
Los investigadores destacaron que la configuración EAG no solo mostró mejores resultados en términos de enfriamiento, sino que también es preferible desde el punto de vista de la seguridad eléctrica. Este enfoque podría ser adoptado por la industria para mejorar el rendimiento y la durabilidad de los módulos fotovoltaicos.
El estudio, titulado *“Reducing the temperature of monofacial double-glass photovoltaic module by enhancing in-plane thermal conductivity”*, fue publicado en la revista *Next Energy*. Este avance subraya el potencial de la ingeniería térmica para abordar los desafíos asociados con el calentamiento de los paneles solares, un problema que afecta su eficiencia y vida útil.
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