En un intento de impulsar la investigación de una novedosa tecnología solar, el pasado lunes la Agencia de Proyectos Avanzados de Investigación – Energía (ARPA-E, por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de Estados Unidos anunció la financiación de nuevos proyectos de energía solar fotovoltaica de concentración. Forma parte del programa de Conjuntos de Células Solares Optimizadas a Microescala con Concentración Integrada (MOSAIC, por sus siglas en inglés), y el dinero se destinará a 11 proyectos realizados por 10 organizaciones, incluidos el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Xerox PARC, la Universidad de Texas A&M y el fabricante solar Semprius.

La energía solar fotovoltaica concentrada (CPV, por sus siglas en inglés), que utiliza lentes y espejos para concentrar los rayos del Sol en diminutas células fotovoltaicas, podría aumentar la eficiencia de forma dramática y bajar el coste de producción de energía a partir de la luz solar. El objetivo de MOSAIC es "duplicar la cantidad de energía que produce cada panel solar a partir de la luz del Sol, mientras se reduzcan los costes y el espacio requerido para generar energía solar".

Durante el auge solar entre 2005 y 2008, varias start-ups que desarrollaban sistemas de CPV recibieron apoyo del Gobierno central y financiación de parte de agencias de capital riesgo, para luego derrumbarse cuando los fabricantes chinos de bajo coste provocaron la caída del coste de los paneles solares convencionales (ver El miedo de los inversores podría hundir la tecnología solar más prometedora). Actualmente, la CPV sigue resultando demasiada cara y complicada para que reemplace las instalaciones de energía solar convencionales de forma generalizada.

Aunque la eficiencia de los sistemas solares fotovoltaicos convencionales ha aumentado y los costes han caído en picado durante los últimos años, la generación de energía solar sigue resultando más cara que la producción de energía con plantas de combustibles fósiles de bajo coste. La eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos convencionales (en términos de la cantidad de energía de la luz solar que se convierte en electricidad) se queda por debajo del 20%. Los sistemas CPV ya consiguen una eficiencia del 30%, y prometen llegar a más.

Los proyectos de MOSAIC se diferencian de anteriores tecnologías de CPV en que los diminutos conjuntos que concentran la luz solar se incorporan a paneles tradicionales y planos. La descripción de uno de los proyectos subvencionados, del MIT, da una idea de la complejidad de la tecnología: el sistema está compuesto por dos microsistemas de rastreo – uno que tiene un conjunto doble de microóptica, y otro que se rota y hace que el aparato al completo se incline.

Una limitación de la CPV ha sido que tradicionalmente solo funciona en áreas con una alta irradiación solar – por ejemplo regiones desérticas como el sudoeste de Estados Unidos – y requiere caros mecanismos de seguimiento para que los panenes solares siempre apunten hacia el Sol de forma directa. Varios de los proyectos de MOSAIC intentan superar estos obstáculos. Un equipo del Instituto de Tecnología de California (EEUU), por ejemplo, está desarrollando una tecnología que afirma proporcionará eficiencias de más del 30% y operarán en emplazamientos menos adecuados, sin necesidad de perseguir al Sol.

"Aumentar la eficiencia por esta cantidad es revolucionario", dice Harry Atwater, el principal investigador del proyecto de investigación del Instituto de Tecnología de California.