Investigadores de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) y del Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM) examinaron las tecnologías de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino coloreado, los proveedores y los factores de éxito en el camino hacia la satisfacción de las necesidades de arquitectos y promotores inmobiliarios con sistemas fotovoltaicos integrados en edificios (BIPV) visualmente atractivos.
En la revisión se analizaron los métodos utilizados por los fabricantes para producir módulos coloreados, junto con los costos, retos y ventajas. El estudio se realizó en el contexto de la labor del equipo en otros proyectos de investigación financiados por la Unión Europea y Suiza, incluido el reciente trabajo sobre un nuevo colorímetro de iluminación BIPV para fabricantes de módulos.
El color puede añadirse a los módulos fotovoltaicos convencionales de varias maneras, por ejemplo, utilizando vidrio de recubrimiento coloreado mediante serigrafía o impresión cerámica digital. Los fabricantes pueden utilizar encapsulantes coloreados de polivinilbutiral (PVB), etilvinilacetato (EVA) o elastómero de poliolefina (POE). Pueden añadir capas activas semitransparentes, revestimientos estructurados, láminas adhesivas con dibujos adheridas al cristal de cubierta o directamente a las células durante la fabricación, o incluso añadir color a los módulos en una etapa posterior a la fabricación.
El equipo de investigación describe algunos de los fabricantes que han adoptado estas técnicas, entre ellos empresas europeas como Kameleon Solar, Kromatix, Megasol Energy, Onyx Solar, 3s Swiss Solar Solutions y Freesuns. Utilizan técnicas de coloración de Solaxess, Kromatix y Glas Trösch. Otras empresas mencionadas son la estadounidense Sistine Solar y la china Advanced Solar Power. En total, hay dieciséis proveedores de tecnología BIPV en color con detalles sobre productos, densidad de potencia, pérdidas de potencia estimadas y precios indicativos.
Normalización y otros factores de éxito
La normalización es uno de los retos de las tecnologías BIPV, coloreadas o no. Es un reto triple, porque los paneles no sólo deben cumplir las normas de la CEI, sino también las normas de construcción, como la EN 135011, y las normas sobre vidrio de seguridad. Dado que la BIPV coloreada implica a empresas tanto de la industria fotovoltaica como de la industria del vidrio, puede requerir cierta colaboración adicional.
“A nuestro entender, debería ser un esfuerzo conjunto de todas las partes interesadas del sector fotovoltaico y de la construcción, en particular los fabricantes de módulos fotovoltaicos y los fabricantes de fachadas, que utilizan vidrio de seguridad. Este esfuerzo conjunto permitirá aumentar la oferta y el volumen y reducir el costo de las fachadas fotovoltaicas coloreadas”, declaró a pv magazine el investigador suizo Antonin Faes.
Los investigadores subrayan que la BIPV puede competir en costo con los materiales clásicos de revestimiento de edificios de alta calidad, como revestimiento alternativo que aporta la ventaja añadida de la generación de electricidad.
La revisión incluye un análisis de los factores de éxito, como la fiabilidad y estabilidad de las soluciones de color, la seguridad y las metodologías para la caracterización cuantitativa del color. Por ejemplo, recomienda “pruebas meticulosas” de cualquier nuevo encapsulante y revestimiento para garantizar que no se produzcan cambios de color u otras formas de degradación, pero también para establecer la seguridad frente a riesgos de incendio.
Otros factores de éxito son la selección de edificios de mediana y baja altura y la pronta consideración del impacto en la lista de materiales y los procesos de instalación.
En conclusión, el equipo señaló la necesidad de seguir abordando los problemas de pérdida de potencia asociados a la fotovoltaica de color, pero cerró con una perspectiva positiva sobre las “ventajas medioambientales y económicas generales” de la BIPV y su potencial para aumentar las superficies disponibles para la producción de energía.
De cara al futuro, Faes afirmó que el grupo ha observado recientemente un creciente interés por la BIPV coloreada, señalando que hace diez años que CSEM lanzó el primer módulo fotovoltaico blanco. “El tema es muy interesante, ya que se sitúa en la frontera entre la productividad objetiva del sistema fotovoltaico y la representación emocional subjetiva del arquitecto”, afirma Faes.
La revisión está disponible en el estudio “Colouring solutions for building integrated photovoltaic modules: A review” (Soluciones de coloración para la construcción de módulos fotovoltaicos integrados: una revisión), publicado por Energy & Buildings.
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