Un estudio realizado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) en Estados Unidos muestra que el uso de láseres de femtosegundo para formar soldaduras de vidrio en módulos fotovoltaicos haría que los paneles solares fueran más fáciles de reciclar.
Un láser de femtosegundo utiliza un pulso corto de luz infrarroja que funde el vidrio para formar un sello hermético fuerte. La soldadura de vidrio se puede utilizar en cualquier tipo de tecnología solar (silicio, perovskitas, telururo de cadmio) porque el calor de la soldadura se limita a unos pocos milímetros del foco del láser. Además, las soldaduras con láser de femtosegundo ofrecen una gran resistencia con sellado hermético a un coste atractivo.
Los expertos señalan que los polímeros son el principal problema en el proceso de reciclaje, mientras que las soldaduras láser eliminarían la necesidad de incorporar láminas de polímero plástico en los paneles solares. Al final de su vida útil, los módulos fotovoltaicos fabricados con las soldaduras láser pueden romperse. Los cables de vidrio y metal que recorren las células solares se pueden reciclar fácilmente y el silicio se puede reutilizar.
Láser de femtosegundo para la fabricación de módulos fotovoltaicos
Los paneles solares están hechos de semiconductores diseñados para capturar la luz solar para generar electricidad. Normalmente, los semiconductores se intercalan entre dos láminas de vidrio laminadas con polímero plástico. La investigación del NREL demostró que las soldaduras de vidrio con láser de femtosegundo son tan fuertes como el propio vidrio.
Sin embargo, al no tener polímeros entre las láminas de vidrio, los módulos fotovoltaicos soldados deben ser mucho más rígidos, según señalan los expertos. El estudio muestra que con un montaje adecuado y una modificación de las características en relieve del vidrio laminado, un módulo fotovoltaico soldado puede hacerse lo suficientemente rígido como para pasar las pruebas de carga estática.
Los investigadores del NREL señalan que esta técnica podría marcar la dirección de futuras investigaciones para extender la vida útil de los módulos solares más allá de los 50 años y permitir un reciclaje más sencillo. El estudio ‘Towards Polymer-Free, Femto-Second Laser-Welded Glass/Glass Solar Modules’ ha sido publicado en la revista IEEE Journal of Photovoltaics.