Fraunhofer ISE establece un récord de eficiencia del 35,9% con una célula solar de triple unión III-V basada en silicio

Fuente: https://elperiodicodelaenergia.com

Los investigadores de Fraunhofer ISE han logrado establecer un nuevo récord mundial con una celda en tándem monolítica hecha de III-V y semiconductores de silicio. La nueva célula solar convierte el 35,9% de la luz solar en energía eléctrica. Este valor medido bajo el espectro terrestre AM1.5g, supone un nuevo récord mundial y demuestra el potencial de la energía fotovoltaica en tándem basada en silicio.https://cc75370983e10c7b68c91335c88f3cab.safeframe.googlesyndication.com/safeframe/1-0-38/html/container.html?n=0

En la nueva celda récord, las capas de semiconductores III-V están conectadas directamente a la subcélula de silicio a nivel atómico. Desde el exterior, la celda de registro se asemeja a una celda solar convencional de dos terminales. Esta celda de dos terminales logra la misma eficiencia que las mejores celdas solares de cuatro terminales con estructuras apiladas mecánicamente, según lo publicado conjuntamente por NREL, CSEM y EPFL en 2017.

“El uso de un nuevo semiconductor compuesto (GaInAsP) para la celda del medio fue un paso clave en nuestro éxito en el logro del valor de eficiencia mejorado «, dice Patrick Schygulla, estudiante de doctorado en el Departamento de Tecnología Fotovoltaica y Concentradora III-V en Fraunhofer ISE. «El nuevo material nos permitió mejorar aún más la vida útil de los portadores de carga y así lograr un voltaje de celda más alto. Es genial ver cómo nuestro desarrollo de material ha contribuido con éxito a las mejoras en las células solares de triple unión III-V // Si».https://cc75370983e10c7b68c91335c88f3cab.safeframe.googlesyndication.com/safeframe/1-0-38/html/container.html?n=0

Las aplicaciones iniciales para celdas en tándem III-V Si de alta eficiencia se encuentran donde la generación de energía por área juega un papel importante, por ejemplo, en aviones y drones eléctricos. Hoy en día, los costes de producción de las nuevas células siguen siendo significativamente más altos que los de las células solares de silicio cristalino de unión simple convencionales. Esto se debe a la compleja etapa de epitaxia de las capas III-V y a los muchos procesos de semiconductores adicionales necesarios para fabricar las células.https://cc75370983e10c7b68c91335c88f3cab.safeframe.googlesyndication.com/safeframe/1-0-38/html/container.html?n=0

Los investigadores de Fraunhofer ISE están trabajando intensamente para hacer que la producción sea más rentable en el futuro y, por lo tanto, también abordar el mercado fotovoltaico terrestre. «La combinación de materiales semiconductores III-V en silicio es uno de los enfoques que estamos siguiendo con estructuras en tándem (es decir, la combinación de diferentes materiales de alto rendimiento) para lograr una mayor eficiencia de las células solares», explica el profesor Andreas Bett, director de Fraunhofer ISE.

«Pasarán algunos años antes de que cualquier módulo fotovoltaico fabricado con el tipo de célula solar que se presenta aquí esté disponible en el mercado; sin embargo, este es un camino importante y con visión de futuro en el contexto de la expansión fotovoltaica que es necesaria para un suministro de energía sostenible”, añadió.