El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE, Soitec, CEA-Leti y el Centro Helmholtz de Berlín anunciaron hoy haber logrado un nuevo récord mundial para la conversión de la luz solar en electricidad utilizando una nueva estructura de células solares con cuatro subcélulas solares. Superando la competencia después de solo tres años de investigación y entrando en la hoja de ruta a nivel de clase mundial, se midió una nueva eficiencia récord de 44.7% a una concentración de 297 soles. Esto indica que el 44.7% de la energía del espectro solar, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo, se convierte en energía eléctrica. Este es un paso importante para reducir aún más los costos de la electricidad solar y continúa allanando el camino hacia la hoja de ruta de eficiencia del 50%.
Célula solar récord mundial con una eficiencia del 44,7%, compuesta por cuatro subcélulas solares basadas en semiconductores compuestos III-V para su uso en fotovoltaica concentradora.
Ya en mayo de 2013, el equipo franco-alemán de Fraunhofer ISE, Soitec, CEA-Leti y el Helmholtz Center Berlin ya habían anunciado una célula solar con una eficiencia del 43,6%. Sobre la base de este resultado, un mayor trabajo de investigación y pasos de optimización condujeron a la eficiencia actual del 44,7%.
Estas células solares se utilizan en concentradores fotovoltaicos (CPV), una tecnología que logra más del doble de la eficiencia de las plantas de energía fotovoltaica convencionales en lugares ricos en sol. El uso terrestre de las llamadas células solares de unión múltiple III-V, que originalmente provenían de la tecnología espacial, ha prevalecido para lograr las mayores eficiencias para la conversión de la luz solar en electricidad. En esta célula solar de varias uniones, varias pilas hechas de diferentes materiales semiconductores III-V se apilan unas sobre otras. Los subcélulas individuales absorben diferentes rangos de longitud de onda del espectro solar.
Característica IV para la mejor celda solar actual de cuatro uniones bajo el espectro AM1.5d ASTM G173-03 a una concentración de 297 soles. Las mediciones se llevaron a cabo en el Fraunhofer ISE CalLab.
«Estamos increíblemente orgullosos de nuestro equipo, que ha trabajado durante tres años en esta célula solar de cuatro uniones», dice Frank Dimroth, jefe de departamento y líder de proyecto a cargo de este trabajo de desarrollo en Fraunhofer ISE. «Esta célula solar de cuatro uniones contiene nuestra experiencia acumulada en esta área durante muchos años. Además de los materiales mejorados y la optimización de la estructura, un nuevo procedimiento llamado enlace de oblea juega un papel central. Con esta tecnología, podemos conectar dos cristales semiconductores, que de otro modo no se pueden cultivar uno encima del otro con alta calidad de cristal. De esta forma, podemos producir la combinación óptima de semiconductores para crear las células solares de mayor eficiencia «.
Eficiencia cuántica externa de la célula solar de cuatro uniones. La medición se realizó en el Fraunhofer ISE CalLab.
«Este récord mundial que aumenta nuestro nivel de eficiencia en más de 1 punto en menos de 4 meses demuestra el potencial extremo de nuestro diseño de celda solar de cuatro uniones que se basa en las técnicas y experiencia de unión de Soitec», dice André-Jacques Auberton-Hervé, presidente de Soitec y CEO. «Confirma la aceleración de la hoja de ruta hacia mayores eficiencias que representa un factor clave para la competitividad de nuestros propios sistemas de CPV. Estamos muy orgullosos de este logro, una demostración de una colaboración muy exitosa «.
«Este nuevo valor récord refuerza la credibilidad de los enfoques directos de unión de semiconductores que se desarrolla en el marco de nuestra colaboración con Soitec y Fraunhofer ISE. Estamos muy orgullosos de este nuevo resultado, que confirma la amplia trayectoria que existe en las tecnologías solares para el procesamiento avanzado de semiconductores III-V «, dijo el CEO de Leti, Laurent Malier.
Los módulos concentradores son producidos por Soitec (comenzó en 2005 bajo el nombre de Concentrix Solar, un spin-off de Fraunhofer ISE). Esta tecnología particularmente eficiente se emplea en plantas de energía solar ubicadas en regiones ricas en sol con un alto porcentaje de radiación directa. Actualmente, Soitec tiene instalaciones de CPV en 18 países diferentes, entre ellos Italia, Francia, Sudáfrica y California.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE
