Los científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) han fabricado una celda solar con una eficiencia de casi el 50%.
La célula solar de seis uniones ahora contiene récord mundial de máxima eficiencia conversión solar al 47,1%, medida con iluminación concentrada. Una variante del mismo prototipo de paneles solares también logró el récord de eficiencia bajo iluminación solar: 39,2%.
"Este dispositivo demuestra realmente el extraordinario potencial de los paneles solares de unión múltiple"dice Juan Geisz, científico de NREL y autor principal del nuevo artículo sobre el panel solar de registro.
El artículo, "Células solares de seis uniones III-V con una eficiencia de conversión del 47.1% bajo una concentración de 143 soles" fue publicado en la revista naturaleza de la Energía . Los coautores de Geisz son Ryan France, Kevin Schulte y otros científicos compañeros de NREL.
Cómo funcionan los paneles solares récord
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 del panel (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 estos empalmes, y, sin embargo, es tres veces más estrecho que un cabello humano. Debido a la naturaleza altamente eficiente y los costos asociados con su construcción, las células solares III-V a menudo se utilizan para alimentar satélites.
Misma energía con paneles mucho más pequeños
"Una forma de reducir los costos es reducir el área requerida"Dijo Geiz. Esto se puede hacer usando un espejo para capturar la luz y enfocando la luz en un punto. En ese punto, solo necesita una centésima, o incluso una milésima parte del material en comparación con una celda de silicio de placa plana. Se utiliza mucho menos material semiconductor al concentrar la luz. Un beneficio adicional es que la eficiencia aumenta cuando se concentra la luz.
¿Cuándo se logrará el 100% de eficiencia?
La respuesta es simple, hasta que se demuestre lo contrario: NUNCA. La termodinámica impone límites fundamentales, pero ciertamente se puede hacer más, y este hito ya es extraordinario. Para lograr un 50% de eficiencia bajo los rayos del sol, los paneles solares récord deben romper algunas barreras resistivas.
