WiT-CPV

Resumen:

La Unión Europea (UE) busca producir ≈30% a partir de energías renovables (ER) para 2030 y lograr la neutralidad de carbono para 2050. Además, en el contexto de COVID-19, el paquete de recuperación Next Generation EU (NGEU) tiene como objetivo preparar un futuro mejor para la próxima generación de la UE haciendo que Europa sea más verde, más digital y más resistente. Esto se ha vuelto obligatorio en el contexto de la actual invasión rusa de Ucrania. La tecnología fotovoltaica (PV) se señala como una fuente de ER ideal para impulsar esta transición ecológica, debido a su precio competitivo, flexibilidad e impacto positivo en la creación de empleo y el medio ambiente. Sin embargo, el crecimiento esperado de la capacidad fotovoltaica en la UE para los próximos 10 años será superior a 200 GWp y requerirá una gran cantidad de terreno. Esto podría afectar negativamente a otros temas relevantes del acuerdo verde de la UE, como la preservación de los ecosistemas, la biodiversidad o incluso la seguridad alimentaria. Debido a lo anterior, el desarrollo de nuevos sistemas fotovoltaicos de alta eficiencia es crucial debido a la reducción inherente del área requerida y la disminución de materias primas.

La energía fotovoltaica de concentración (CPV) alcanza las eficiencias de conversión más altas entre todos los sistemas de energía fotovoltaica terrestre (30% – 35% a nivel de módulo) debido al uso de células solares de alta eficiencia y al aumento de la eficiencia fotovoltaica con concentración (Cratio). La mayor debilidad de esta tecnología está relacionada con el uso de un seguidor solar externo para mantener los elementos ópticos alineados con los rayos solares. Esto excluye a la CPV de aplicaciones novedosas como la integración en edificios (BIPV) o la agrivoltaica (APV). APV tiene como objetivo aliviar la competencia por el uso de la tierra entre la producción de energía y alimentos y aumentar la eficiencia del uso de la tierra. Consiste en la combinación de generación de energía fotovoltaica y actividades agrícolas en un mismo terreno. El potencial de APV es enorme, ya que la demanda mundial de energía podría cubrirse si ≈1% de las tierras de cultivo se convirtieran en APV.

El principal objetivo de WiT-CPV es desarrollar un nuevo módulo CPV de microescala integrado con seguimiento de ángulo de aceptación amplio con ángulos de aceptación ≈50º, concentraciones ≈400-800x y eficiencias > 30% a un coste muy bajo <0,9 €/ Wp. El desarrollo WiT-CPV dará como resultado un cambio radical en el rendimiento actual de CPV. El mecanismo de seguimiento incorporado, la concentración, la transparencia, la alta eficiencia, el microescalamiento y el bajo costo esperado de la tecnología WiT-CPV la hacen adecuada para la producción y el ensamblaje a gran escala, y para múltiples aplicaciones, como instalaciones APV o BIPV.