Nuevo récord mundial de eficiencia en células solares

MADRID, 15 Abr. (EUROPA PRESS) -

Científicos estadounidenses han fabricado una célula solar de seis uniones que ha batido el récord mundial de mayor eficiencia en la conversión de energía solar a electricidad, al alcanzar un 47,1 por ciento bajo iluminación concentrada, y del 39,2 bajo iluminación de un sol.

"Este dispositivo realmente demuestra el extraordinario potencial de las células solares multifuncionales", dijo John Geisz, científico principal del Grupo de fotovoltaica cristalina de alta eficiencia en NREL( (National Renewable Energy Laboratory) y autor principal de un artículo sobre la nueva marca establecida, publicado en Nature Energy.

Para construir el dispositivo, los investigadores de NREL se basaron en materiales III-V, llamados así por su posición en la tabla periódica, que tienen una amplia gama de propiedades de absorción de luz. Cada una de las seis uniones de la célula (las capas fotoactivas) está especialmente diseñada para capturar la luz de una parte específica del espectro solar. El dispositivo contiene aproximadamente 140 capas totales de varios materiales III-V para respaldar el rendimiento de estas uniones, y sin embargo es tres veces más estrecho que un cabello humano. Debido a su naturaleza altamente eficiente y al costo asociado con su fabricación, las células solares III-V se utilizan con mayor frecuencia para alimentar satélites, lo que premia el rendimiento inigualable de III-V.

Sin embargo, en la Tierra, la célula solar de seis uniones es adecuada para su uso en concentradores fotovoltaicos, dijo Ryan France, coautor y científico del Grupo de Multijunciones III-V en NREL.

"Una forma de reducir el costo es reducir el área requerida", dijo en un comunicado, "y puede hacerlo utilizando un espejo para capturar la luz y enfocar la luz hacia un punto. Luego puede salirse con una centésima o incluso una milésima parte del material, en comparación con una celda de silicio de placa plana. Se usa mucho menos material semiconductor al concentrar la luz. Una ventaja adicional es que la eficiencia aumenta a medida que concentra la luz ".

France describió el potencial para que la célula solar exceda el 50% de eficiencia como "realmente muy alcanzable", pero ese 100% de eficiencia no se puede alcanzar debido a los límites fundamentales impuestos por la termodinámica.

Geisz dijo que actualmente el principal obstáculo de investigación para alcanzar el 50% de eficiencia es reducir las barreras resistivas dentro de la célula que impiden el flujo de corriente. Mientras tanto, señala que NREL también está muy comprometido en reducir el costo de las células solares III-V, permitiendo nuevos mercados para estos dispositivos altamente eficientes.