El revestimiento refrigerante de hidrogel aumenta significativamente el rendimiento de los módulos solares

Temperatura más baja

9 de febrero de 2026 15:03
Roberto Klatt

Los módulos solares son menos eficientes a altas temperaturas y envejecen más rápidamente. Un nuevo revestimiento refrigerante de hidrogel puede reducir significativamente los puntos calientes responsables de esto, mejorando así la producción de energía y la durabilidad.

Hong Kong (Hong Kong). Los módulos solares alcanzan su máxima eficiencia a una temperatura de entre 20 y 25 grados centígrados. Por encima de este valor, la eficiencia disminuye aproximadamente un 0,5% por cada grado Celsius adicional. Por ello, los científicos están trabajando en nuevos sistemas de refrigeración destinados a mantener la temperatura de funcionamiento de los módulos solares en el rango óptimo, incluido un material compuesto higroscópico que enfría pasivamente.

Investigadores de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) han presentado un nuevo recubrimiento de hidrogel que mejora significativamente la producción de calor de los paneles solares y previene así los llamados puntos calientes. El nuevo revestimiento refrigerante hecho de hidrogel, un material similar a un gel que contiene agua y hecho de una red tridimensional de polímeros, hace que los paneles solares sean significativamente más eficientes y tiene como objetivo ayudar a que Hong Kong sea neutral en carbono.

Temperatura significativamente reducida

Según los científicos de PolyU, los puntos calientes en los módulos solares se deben principalmente a la sombra parcial. El nuevo hidrogel puede reducir la temperatura en estas zonas, lo que reduce significativamente la eficiencia de los módulos solares hasta en 16 grados centígrados y, por tanto, aumenta la producción eléctrica de las células solares hasta en un 13%. Para las células solares instaladas en tejados o integradas en edificios, el nuevo revestimiento de enfriamiento de hidrogel puede reducir la pérdida de energía causada por puntos calientes a aproximadamente la mitad.

«Nuestra tecnología de enfriamiento de hidrogel resuelve el problema de los puntos calientes de los paneles solares sin cambiar los diseños de circuitos existentes. Es económica y fácil de usar, lo que la hace adecuada para diversos entornos urbanos».

Los datos de Hong Kong y la ciudad-estado de Singapur muestran que el revestimiento puede aumentar la producción de electricidad en un 6,5% y un 7,0% respectivamente. El período de recuperación, tras el cual los costes adicionales del hidrogel se amortizan mediante una mayor producción de electricidad, es de sólo 4,5 años o 3,2 años.

Riesgo de incendio por puntos críticos

Además de aumentar la producción de electricidad, el revestimiento refrigerante de hidrogel también puede reducir significativamente los riesgos de incendio causados ​​por puntos calientes. Un estudio de alrededor de 3,3 millones de módulos solares muestra que sin una refrigeración adecuada a menudo se producen defectos térmicos (36,5%) y que las células solares son en promedio más de 21 grados centígrados más calientes que su entorno. Esto acelera significativamente el envejecimiento y el desgaste. El nuevo revestimiento de hidrogel puede evitar esto gracias a su importante potencia de refrigeración y, por lo tanto, no sólo mejora la producción de electricidad, sino también la vida útil de las células solares.

«Nuestro equipo integró el polímero natural hidroxietilcelulosa y el material de hilo de algodón fibroso con una estructura similar a una hoja en la matriz de hidrogel para abordar los problemas críticos de agrietamiento y contracción que ocurren con los hidrogeles tradicionales durante el uso a largo plazo. Los hidrogeles clásicos pueden exhibir una contracción de volumen de hasta un 46% después de un uso prolongado, mientras que nuestro desarrollo reduce significativamente el agrietamiento y la contracción y limita la contracción de volumen al 34%».

En proyectos futuros, a los investigadores les gustaría optimizar aún más el enfriamiento evaporativo basado en hidrogel.

Fuentes:

Comunicado de prensa de Universidad Politécnica de Hong Kong (PoliU)

Estudiar en la revista especializada. Horizonte de materialesdoi: 10.1039/D5MH01172H