Un recubrimiento de hidrogel promete revolucionar la eficiencia de los paneles solares urbanos

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) ha desarrollado un recubrimiento de hidrogel sencillo y de bajo costo que promete mejorar de forma significativa la eficiencia de los paneles solares, al tiempo que contribuye a los objetivos de neutralidad de carbono en entornos urbanos. La innovación permite disipar el calor de manera más eficaz, enfriando los llamados “puntos calientes”, uno de los principales factores que reducen el rendimiento y la vida útil de los sistemas fotovoltaicos.

Los puntos calientes suelen aparecer cuando partes de los paneles quedan sombreadas, lo que eleva la temperatura de operación y provoca pérdidas de energía, inestabilidad del sistema e incluso riesgos de incendio en casos extremos. Estudios previos sobre más de 3,3 millones de paneles solares han demostrado que el 36,5% presentaba defectos térmicos, con incrementos de temperatura superiores a los 21 °C, acelerando su degradación y envejecimiento.

Reducción de hasta 16 ºC

La nueva tecnología de enfriamiento mediante hidrogel fue desarrollada por un equipo liderado por el profesor Yan Jerry, catedrático de Energía y Edificios en PolyU, junto con el doctor Liu Junwei, profesor asistente de investigación del Departamento de Entorno Construido e Ingeniería Energética. Las pruebas realizadas muestran que, tras aplicar el recubrimiento, la temperatura de los puntos calientes puede reducirse hasta en 16 °C, mientras que la potencia generada por los paneles aumenta hasta un 13%.

Según explicó el profesor Yan, el principal valor de esta solución radica en que no requiere modificar los diseños eléctricos existentes, lo que la convierte en una alternativa práctica, accesible y fácil de implementar en diferentes contextos urbanos. A partir de simulaciones realizadas en Hong Kong y Singapur, el equipo estima que la generación anual de energía podría incrementarse en un 6,5% y un 7%, respectivamente, con periodos de recuperación de la inversión de apenas 4,5 y 3,2 años. A escala global, la tecnología podría compensar cerca del 50% de las pérdidas de generación causadas por los puntos calientes en sistemas fotovoltaicos integrados en edificios.

Durabilidad

Además de su rendimiento térmico, el recubrimiento destaca por su durabilidad. El equipo integró al hidrogel un polímero natural, la hidroxietil celulosa, junto con un material fibroso conocido como hilo de algodón foliado, con el objetivo de superar los problemas de agrietamiento y contracción que afectan a los hidrogeles convencionales. Mientras que estos últimos pueden sufrir reducciones volumétricas de hasta un 46% tras un uso prolongado, la nueva formulación limita esa contracción al 34%, mejorando su desempeño a largo plazo en exteriores.

Aplicada a sistemas fotovoltaicos en azoteas y a instalaciones solares integradas en edificios, la tecnología podría reducir casi a la mitad las pérdidas de energía asociadas a los puntos calientes, reforzando la estabilidad y eficiencia del suministro eléctrico en el sector de la edificación. De cara al futuro, el equipo investigador espera que este avance en enfriamiento evaporativo con hidrogel sirva como base para impulsar nuevas generaciones de tecnologías fotovoltaicas y acelerar su adopción en ciudades densamente urbanizadas.