Algunos expertos nos hablan de hasta cuatro generaciones de paneles fotovoltaicos. Cada una de estas generaciones pretende mejorar su eficiencia energética, el abaratamiento de sus costes de producción y buscan una gran variedad de aplicaciones, todo ello con el objetivo de competir con los combustibles fósiles o la energía nuclear.
Otros nos hablan no de generaciones, sino de avances en la relación coste de fabricación/eficiencia. En teoría, los paneles solares podrían conseguir un 93% en la conversión de la luz solar en electricidad.
1º GENERACIÓN.
El elementos fundamental de las placas fotovoltaicas son las células fotovoltaicas. Una célula fotovoltaica es el módulo más pequeño capaz de producir electricidad. Están formadas por láminas de materiales semiconductores dopados.
El silicio es el material más utilizado para fabricar paneles fotovoltaicos en la actualidad debido a su alta eficiencia, en teoría ésta rozaría el 33%. Su alto precio y su fragilidad han llevado a los investigadores a probar otros materiales y sistemas que permitan nuevas generaciones de paneles. Se está trabajando con otros materiales, como el teleruro de cadmio o los sulfuros y seleniuros de indio para ampliar el abanico de posibilidades.
Para aumentar su rendimiento se recurre a seguidores solares. Estos dispositivos mejoran el rendimiento de los paneles, ya que su misión consiste en seguir al Sol desde su salida hasta la puesta. También se puede incrementar el rendimiento de las placas solares fotovoltaicas mediante su fusión con otros sistemas renovables: un sistema mixto eólico-solar o solar fotovoltaico-térmico son algunas posibilidades.
2º GENERACIÓN
La segunda generación de células solares utilizan un sistema de producción que permite crear láminas mucho más flexibles y delgadas y su eficiencia se sitúa entre el 28% y el 30%, pero su elevado coste las limita hoy en día a los sectores aeronáutico y espacial.
Para reducir su coste se está estudiando materiales distintos al silicio, como microestructuras CIGS, (cobre, indio, galio y selenio), o CIS, en caso de no incluir galio. Otros investigadores han creado polímeros (plásticos) orgánicos capaces de reaccionar a la luz solar.
3º GENERACIÓN
La tercera generación está en fase de experimentación, y pretende mejorar aún más los paneles de láminas delgadas. Estudian las denominadas tecnologías de huecos cuánticos, nanotubos de carbono o nanoestructuras de óxido de titanio con colorante (DSSC). El objetivo es producir una pintura para recubrir las superficies de las casas, de las carreteras... La eficiencia de estos sistemas podría ser entre el 30% y el 60%.
4º GENERACIÓN
Tendría como objetivo paneles solares que unirían las nanopartículas con polímeros para lograr células más eficientes y baratas. El panel constaría de varias capas que aprovecharían los diferentes tipos de luz y también el espectro infrarrojo.
