La energía fotovoltaica de concentración o CPV (Concentration Photovoltaics en inglés) es una variante de los sistemas de energía solar cuyo desarrollo se ha incrementado en los últimos años.

El objetivo principal de la tecnología CPV es reducir la cantidad de material semiconductor utilizada en un sistema fotovoltaico ya que éste tiene un coste muy elevado. A cambio, se propone utilizar elementos ópticos (lentes, espejos), de menor coste, para conseguir la misma producción de electricidad. ¿Por qué se llama fotovoltaica de concentración? Simplemente porque estos dispositivos ópticos permiten concentrar la radiación solar sobre una célula fotovoltaica de tamaño reducido pero de eficiencia superior a las células tradicionales basadas en silicio.

En la siguiente imagen, se puede apreciar la diferencia entre un panel fotovoltaico plano (a la izquierda) y un sistema de concentración utilizando una lente de Fresnel para concentrar la misma radiación solar sobre una célula fotovoltaica más pequeña.

 fresnel                                

                         Funcionamiento de una lente de Fresnel

 

Las células fotovoltaicas utilizadas en CPV son diferentes de las células utilizadas en paneles planos ya que deben aguantar una densidad de radiación más alta (la potencia lumínica que les llega es la misma pero sobre una superficie más pequeña). Son células de multiunión: están compuestas de varias capas de semiconductor que forman uniones p-n entre ellas. Las diferentes capas tienen como objetivo aprovechar un rango más ancho del espectro solar que las células de silicio. De este modo, se consigue eficiencias mucho más altas (del orden del 40% vs. 18%).

Sin embargo, hay otro parámetro a tener en cuenta. Al tratarse de sistemas ópticos (es decir, que tienen una alineación óptica), es necesario que sigan el sol a lo largo del día para que la superficie óptica (lente o espejo) esté siempre perpendicular a la radiación solar. Sin este seguimiento, el sistema CPV no puede producir electricidad, ya que la luz no se concentra en la célula. Este seguimiento representa un coste añadido para la CPV. Existen diferentes tipos de sistemas CPV.

La fotovoltaica de concentración es un mundo muy amplio, con avances tecnológicos.