Thursday, March 1, 2018

solar panels with dye-sensitized solar cells (DSC)

Lausanne: Place de la Navigation.
Deployment of solar panels with Dye-Sensitized Solar Cell (DSC).
@David Guasch. 26 i 27.02.2018

Feia temps que no em passava per la Place de la Navigation, al Port d'Ouchy (Lausanne, CH). I tenia ganes de fer-ho perquè havia llegit a l'edició del 24 Heures del passat 24.01.2018 (1) que els serveis industrials de la vila havien instal·lat uns panells solars de nova generació a les passarel·les que travessen l'estany de la plaça i donen accés al llac.

Com pots veure a les imatges que vaig prendre els passats 26 i 27.02.2018, es tracta d'uns panells solars translúcids de color que ja t'havia presentat a una entrada d'aquest blog el passat 06.11.2013: Suïssa segueix apostant per l'energia solar (2). Uns panells que funcionen a la manera de les plantes, imitant la fotosíntesi, per produir electricitat. El seu creador és Michael Grätzel (3), professor d'origen alemany residint a Suissa i treballant a l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) des de fa 40 anys. El nom del creador explica que les cèl·lules d'aquests panells solars també es coneguin amb el nom de cèl·lules Grätzel o, sense més familiaritats, com "Cellule solaire à pigment photosensible" (4), i en anglès com "Dye-Sensitized Solar Cell (DSC, DSSc o DYSC)".

Pots donar un cop d'ull a aquests vídeos per comprendre el principi sobre el que es basen aquestes noves cèl·lules:

FUTUREMAG - ARTE: L'ingénieux système photovoltaïque de Michael Graetzel,
Youtube, 21.11.2015
FUTUREMAG - ARTE: Michael Graetzel, aventurier du solaire,
Arte-TV, Disponible du 16/03/2017 au 22/11/2020

No t'avorriré amb més detalls sobre aquest nou sistema de producció d'energia fotovoltaica perquè, en cas que t'interessi, pots trobar un breu resum a les referències que et passo a continuació: en particular als vídeos precedents.

Deixa'm però afegir que, en el cas de la instal·lació d'Ouchy es tracta d'uns panells que actualment tenen un rendiment inferior als panells fotovoltaics basats en el silici (cal dir però que, als laboratoris de recerca de l'EPFL, ja estan arribant a rendiments molt propers a aquest tipus de panells), però que presenten el gran avantatge de ser transparents, presentar-se sota diferents colors i produir electricitat de manera constant, sense necessitar la llum solar directa amb un angle precís, podent produir electricitat en un dia nuvolat o gràcies a un enllumenat d'interior. 

Com ja et pots imaginar, l'objectiu principal de la instal·lació dels serveis industrials no és doncs la producció, que no s'espera que superi els 850 kWh: és a dir, una tercera part del consum d'una llar a Lausana. Amb tot però, l'electricitat que produiran aquests panells es destinarà ael consum de les bombes d'aigua de les fonts de l'estany i l'enllumenat nocturn de la plaça.

Just per acabar, dir que, entre altres centres de recerca d'arreu del món, al Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA, France) (5) també estan molt interessats en aquest sistema i estan invertint molts recursos per a millorar el seu rendiment:
  • D'una banda estan treballant en la síntesi de nous pigments orgànics que podrien substituir els pigments organometàl·lics utilitzats actualment per les cèl·lules Grätzel . Segons els investigadors de la CEA, aquests nous pigments són molècules d'una estructura relativament simple, amb colors variats i intensitats que permeten augmentar l'eficiència d'un 10% o més (6).
  • D'altra banda, per l'optimització amb nitrogen dels nano-tubs de diòxid de titani que componen la fina capa de pigments fotosensibles de les cèl·lules Grätzel, el que també millora significativament la seva eficiència (7).
Com pots veure al segon vídeo, la recerca conjunta de l'EPFL i la societat Solaronix està orientada principalment a la industrialització dels panells, bàsicament per la utilització d'un material anomenat perovskite (8), que podria fer baixar els costos de fabricació dels 3000 euros/m2 actuals a 50 euros/m2 !!!


  1. Alain Détraz: Les passerelles de la Navigation font de la photosynthèse pour alimenter la fontaine, 24 Heures 24.01.2018
  2. Suïssa segueix apostant per l'energia solar, publicat en aquest blog el 06.11.2013 
  3. EPFL, Laboratory of Photonics and Interfaces, Prof. Michael Graetzel
  4. Wikipedia: Cellule solaire à pigment photosensible
  5. Dopage à l’azote dans des cellules PV : du matériau actif au dispositif, CEA, 18.05.2016
  6. Wikipedia: Cellule solaire à pigment photosensible - Recherche et développement
  7. Dopage à l’azote dans des cellules PV: du matériau actif au dispositif, CEA, 18.05.2016
  8. Continuing Progress in Perovskite Industrialization, Brings New Products to Customers, Solaronix, 26.07.2017

No comments: