Al alcanzar un 47,1 por ciento bajo iluminación concentrada, y del 39,2 bajo iluminación del sol, investigadores de Estados Unidos 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.
Para construir el dispositivo, los investigadores del National Renewable Energy Laboratory 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.
Próximo reto: más del 50 %
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. Según Ryan France, coautor del estudio:
Una forma de reducir el costo es reducir el área requerida, 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.
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. Alcanzar el 100% de eficiencia parece imposible debido a los límites fundamentales impuestos por la termodinámica.
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