A medida que los fabricantes trabajan para reducir el coste de la energía solar, mejorar las células y los paneles solares para que sean más eficientes sólo es la mitad de la historia. Otra opción es incorporar nuevos dispotivos electrónicos en los paneles que podrían aumentar la potencia de los sistemas fotovoltaicos y hacerlos más fáciles de diseñar e instalar.

Suntech Power, el mayor fabricante mundial de módulos solares de silicio cristalino, con sede en Wuxi, China, ha anunciado unos nuevos acuerdos con National Semiconductor, con sede en Santa Clara, California, y otros fabricantes de dispositivos electrónicos solares para desarrollar paneles “inteligentes” que ofrezcan la mayor potencia posible incluso cuando otros paneles estén rindiendo menos debido a daños o al bloqueo de la luz solar a causa de sombras o suciedad. Este tipo de sistema es útil porque en las instalaciones fotovoltaicas convencionales, el rendimiento de cada panel en particular afecta a la salida de todo el sistema. "Creemos que la tecnología de módulos inteligentes es el camino evidente hacia el futuro", afirma Andrew Beebe, director comercial de Suntech.

Los fabricantes de paneles solares se están encontrando con dificultades para conseguir un incremento adicional en la eficiencia con que los paneles solares de silicio cristalino convierten la luz solar en electricidad--así que la innovación de la energía solar se ha desplazado a los dispositivos electrónicos del dorso de los paneles. "Todo incremento de la potencia reduce el costo por vatio, y es en los dispositivos electrónicos donde se van a realizar las mejoras", señala Matthew Feinstein, investigador asociado de Lux Research.

El dispositivo optimizador de potencia de National Semiconductor ya se encuentra en el mercado. Las pruebas en las instalaciones de los clientes han demostrado que éste puede exprimir un 25 por ciento más de energía de un sistema fotovoltaico, destaca Kevin Kayser, un responsable de marketing de la empresa. Las pruebas independientes realizadas por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables y por Photon International han demostrado un aumento de la energía generada por las matrices de hasta el 39 por ciento.

Los módulos solares operan a varios niveles de corriente y de voltaje. Tradicionalmente, éstos se conectan en serie, y su electricidad de corriente continua generada se combina y se envía a un convertidor de gran tamaño. El convertidor hace dos cosas: convierte la energía en electricidad de corriente alterna preparada para ser añadida a la red, y su circuito de control busca y establece constantemente el voltaje de servicio y los niveles instantáneos de todos los paneles basándose en la potencia de salida total de la matriz. Sin embargo, si la corriente de un panel cae a causa de una sombra o de suciedad, el conversor reduce la corriente de todos los otros paneles, reduciendo la producción de energía de la matriz. "Una sombra que cubra un diez por ciento de la matriz significa una pérdida de energía del 50 por ciento", explica Kayser.

El optimizador de energía de National Semiconductor acaba con el circuito de control central del conversor, en vez de eso, coloca un circuito de control detrás de cada panel. Esto permite al optimizador exprimir de cada panel la mayor potencia posible. Además, destaca Kayser, mientras que algunos productos de optimización de energía, aumentan o disminuyen tanto la corriente como el voltaje a la vez, el suyo permite aumentarlos o disminuirlos independientemente, lo que permite aumentar aún más el rendimiento.

El dispositivo añade unos 12 centavos de dólar por vatio al coste de instalación de un sistema fotovoltaico, pero en la mayoría de instalaciones se amortiza en dos años. Además, los instaladores no tienen que preocuparse, por ejemplo, del cambio de sombra de una chimenea o del ángulo de inclinación exacto de cada panel. "Nuestro dispositivo permite simplificar el tiempo de diseño y reducir el tiempo de instalación por lo que el margen de beneficios aumenta," explica Kayser.

Suntech no se lo ha jugado todo a una carta. La empresa también está estudiando los microconversores, otra tecnología electrónica que debería aumentar la electricidad fotovoltaica generada. Los microconversores modifican los niveles de voltaje y de corriente de cada panel, y también dan un paso más: convierten la electricidad del panel de corriente continua a corriente alterna.

Los dos enfoques tienen sus pros y sus contras. Los microconversores simplifican la conexión entre paneles, de forma que los nuevos sistemas fotovoltaicos son más fáciles de instalar, y también es más fácil en un futuro añadir paneles a la matriz. Sin embargo, los sistemas existentes son más fáciles de adaptar con optimizadores de energía--y Kayser afirma que también deberían ofrecer una mejor eficiencia general del sistema. Esto se debe a que la conversión de corriente continua a corriente alterna en cada panel, como hacen los microconversores, requiere aumentar el voltaje bajo de operación de aproximadamente 30 voltios al estándar de la red de 120 voltios, lo que conlleva una cierta pérdida de energía.

Suntech se ha asociado con media docena de empresas que fabrican microconversores y optimizadores de energía. Estas incluyen las startups Enphase Energy en Petaluma, California; Tigo Energy en Los Gatos, California, y Azuray Technologies en Portland, Oregon. Tigo produce un optimizador de energía de corriente continua que ajusta los niveles de corriente del panel y puede aumentar la producción de energía hasta un 20 por ciento. Enphase afirma que su microconversores puede ayudar a los sistemas solares a generar hasta un 25 por ciento más de energía. Azuray, por su parte, está fabricando tanto optimizadores de energía como microconversores.

Aunque ambas tecnologías ya tienen más de dos décadas, sólo recientemente se han conseguido implementar en productos fiables de bajo coste, indica Eric Wesoff, analista de energía solar de Greentech Media. "Finalmente, los fabricantes de paneles se han convencido de que esto es algo que puede durar", señala él. Además, a medida que los ingenieros extinguen otros medios para aumentar la eficiencia de los paneles fotovoltaicos, están más dispuestos a probar diferentes soluciones electrónicas. Esta semana, por lo menos 20 nuevas empresas de dispositivos solares electrónicos mostraron sus productos en la conferencia internacional de energía solar que tuvo lugar en Los Angeles.

Wesoff añade que Suntech está tomando el enfoque prudente e inteligente al asociarse con múltiples fabricantes de microconversores y de optimizadotes de energía. "Está claro que no están eligiendo un ganador o una arquitectura", afirma él.