Una célula solar con una eficiencia de casi el 50% es el nuevo hallazgo de los científicos del National Renewable Energy Laboratory (NREL), dependiente del Departamento de Energía de Estados Unidos. La célula solar desarrollada se compone de seis uniones y alcanza una eficiencia del 47,1% bajo iluminación concentrada, mientras que bajo la iluminación solar obtiene una eficiencia del 39,2%.
John Geisz, científico que dirige el Grupo de Fotovoltaica Cristalina de Alta Eficiencia en NREL, explica que este dispositivo demuestra el extraordinario potencial de las células solares multifuncionales.
Materiales para la absorción de luz
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.
Aproximadamente el dispositivo contiene 140 capas totales de varios materiales III-V para respaldar el rendimiento de estas uniones, pero 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.
Concentradores fotovoltaicos
En la superficie terrestre, la célula solar de seis uniones es adecuada para su uso en concentradores fotovoltaicos, ha aclarado Ryan France, científico del Grupo de Multifunciones III-V del NREL, quien ha añadido que este dispositivo utiliza mucho menos material semiconductor al concentrar la luz. Una ventaja adicional es que la eficiencia aumenta a medida que concentra la luz.
El principal obstáculo para alcanzar el 50% de eficiencia, según reconocen los científicos, se encuentra en las resistencias existentes dentro de la celda y que impiden el flujo de corriente. Mientras avanzan en sus investigaciones, el NREL se muestra comprometido en reducir el costo de las células solares III-V, permitiendo nuevos mercados para estos dispositivos altamente eficientes.