Reducir el costo de la energía solar y aumentar la eficiencia siempre ha sido una motivación importante en la investigación de células solares, pero como la eficiencia de la tecnología de silicio dominante en el mercado que ha llevado los precios de la electricidad solar a menos de 5 céntimos de euro por kilovatio hora incluso en Alemania, se está acercando a su límite teórico, numerosas instituciones de investigación, como la alemana Frauhofer ISE, están centrando su estrategia de investigación en la energía fotovoltaica en tándem.
El nuevo enfoque implica combinar diferentes materiales semiconductores para formar un tándem de dos o más células solares con el fin de hacer un mejor uso del espectro solar. Cada uno de los materiales utilizados convierte una región diferente del espectro solar en energía eléctrica. Para las células solares hechas solo de silicio, el límite físico-teórico es de alrededor del 29 por ciento.
"En nuestra investigación sobre energía fotovoltaica en tándem en Fraunhofer ISE, estamos siguiendo el enfoque de combinar una celda de base de silicio con semiconductores o perovskitas III-V para formar una celda solar en tándem monolítica, que posteriormente no se ve diferente de una celda que consiste únicamente en silicio”, dice el profesor Stefan Glunz, director de la División de Investigación en Energía Fotovoltaica de Fraunhofer ISE.
"Al utilizar las propiedades de ambas capas, podemos lograr eficiencias significativamente más altas. En nuestro nuevo Centro de Células Solares de Alta Eficiencia que pronto se completará, tendremos equipos de sala limpia de última generación con los que podemos enfrentar los desafíos aún mejor de la energía fotovoltaica en tándem de rápido desarrollo".
Al combinar silicio con semiconductores III-V, Fraunhofer ISE ya ha logrado una eficiencia del 34,5%, muy por encima del límite logrado hasta ahora de eficiencia de las células solares simples de unión única. Recientemente, también se ha logrado un gran progreso en el crecimiento directo de semiconductores III-V. Otro enfoque prometedor que se está siguiendo en Fraunhofer ISE es la combinación de perovskitas con silicio, donde recientemente se han logrado importantes avances.
Los investigadores de Freiburg no solo desarrollan células solares en tándem, sino que también investigan a lo largo de toda la cadena de valor, desde las células hasta los módulos, incluida la tecnología de producción respectiva. Muchos años de experiencia y conocimientos de PV-TEC y Module-TEC entran en juego para las aplicaciones de la tecnología, por ejemplo, en fotovoltaica integrada.
Todos los pasos del proceso van acompañados de pruebas de caracterización, calibración y ciclo de vida. Con las células fotovoltaicas CalLab, los módulos fotovoltaicos CalLab y los módulos fotovoltaicos TestLab, el instituto cuenta con los laboratorios de prueba y calibración acreditados más importantes del mundo.
"El alto rendimiento energético de las células y módulos solares en tándem hace posible tener instalaciones fotovoltaicas con mayor rendimiento en áreas más pequeñas. Por lo tanto, la energía fotovoltaica en tándem hace una contribución importante a la expansión fotovoltaica que es necesaria para lograr los objetivos de protección climática, al tiempo que contribuye a una mayor sostenibilidad de esta tecnología clave de la transición energética", dice el director del Instituto, **Andreas Bett. **
Con más de 70 conferencias y presentaciones de carteles, no solo sobre energía fotovoltaica en tándem, sino también sobre otros temas de I + D, los investigadores de Fraunhofer ISE se presentarán online en la Conferencia Europea de Energía Solar Fotovoltaica EUPVSEC que se celebra esta semana. Tanto la conferencia como la exposición adjunta se llevará a cabo online debido a la pandemia de coronavirus.
Deja tu comentario
Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Todos los campos son obligatorios