Una célula solar tándem en el Helmholz Zentrum Berlin (HZB) ha logrado un nuevo récord mundial en la eficiencia de conversión de la luz solar en electricidad. Compuesto por una celda inferior de silicio y una celda superior de perovskita, la celda es capaz de convertir el 32,5% de la radiación solar incidente en electricidad. El valor es oficial, ha recibido la confirmación del instituto de certificación ESTI en Italia y ya se ha añadido al Tabla de tecnologías de celdas solares de NREL (Laboratorio Nacional de Energía Renovable) en los Estados Unidos.
"El notable aumento de la eficiencia de las células solares en tándem de perovskita y silicio es un verdadero avance que ninguno de nosotros podría haber imaginado hace apenas unos meses". El profesor lo dice Steve Albrecht, quien dirigió la investigación.
Todos los equipos involucrados en HZB, especialmente el Centro de competencia fotovoltaica y el laboratorio de innovación HySPRINT, han trabajado arduamente y lograron resultados extraordinarios.
Steve Albrecht
Nueva interfaz, nueva etapa
El extraordinario éxito en el desarrollo de una perovskita muy avanzada es el resultado de una intuición brillante. Dr Silvia mariotti y el dr. Eike Kohnen trabajó para crear una modificación de la interfaz que reduce las pérdidas por recombinación del portador de carga y utilizó un análisis cuidadoso para comprender las propiedades únicas de esta modificación. Gracias a los esfuerzos de estos científicos, esta tecnología se ha implementado con éxito en células solares en tándem y se ha optimizado aún más con mejoras ópticas.
¿Resultado? El PV (voltaje de circuito abierto) más alto de la historia, la mayor eficiencia de la historia.
Célula solar en tándem de perovskita/silicio, crecimiento continuo
La última década ha traído cada vez más récords de eficiencia para esta célula solar de perovskita de silicio, y es un crecimiento que parece estar acelerándose. En los últimos 2 años, por ejemplo: 2021, el equipo de HZB logra una eficiencia del 29,8% utilizando nanoestructuras periódicas. Verano 2022, elEPFL (Lausanne Polytechnic) en Suiza presentó una celda tándem con una eficiencia del 31,3%. Hoy, menos de 6 meses después, estamos en el 32,5%.
Parece que el camino es el correcto
Imagine tener una especie de célula supersolar que pueda capturar y convertir la energía luminosa en todo el espectro de luz visible. Esta maravilla tecnológica se llama célula solar tándem y funciona gracias a dos células separadas: una inferior de silicio y otra superior de perovskita.
La celda inferior es responsable de convertir la luz roja y la luz infrarroja cercana, mientras que la celda superior se ocupa de la luz azul.
Pero, ¿cómo funciona tan eficazmente esta célula solar de perovskita de silicio? Gracias a finas capas de materiales especiales que ayudan a optimizar el uso de la luz y minimizar las pérdidas eléctricas. No sólo es extraordinariamente eficiente, sino también estéticamente agradable, como se puede ver en esta ilustración de Eike Köhnen/HZB.
Células solares de perovskita/silicio en tándem, ¿y ahora qué?
Prof. Bernd Rech, director científico de HZB, expresó su satisfacción con este resultado: "Estamos muy entusiasmados con el nuevo valor, porque demuestra que la tecnología en tándem perovskita/silicio es muy prometedora para contribuir a un suministro de energía sostenible".
Tiene razón: el gráfico NREL muestra claramente cómo los últimos aumentos de eficiencia de HZB y EPFL han sido realmente espectaculares.
Esperamos que a medida que avanza la investigación y el desarrollo, esta tecnología sea cada vez más accesible y asequible para los hogares y las empresas de todo el mundo.
