Inspenet, 8 de octubre 2023.
El reconocido Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar de Alemania (Fraunhofer ISE), en colaboración con el instituto de investigación holandés AMOLF, ha alcanzado un hito significativo en el campo de la energía solar al desarrollar una célula solar de múltiples uniones que ha logrado una eficiencia sin precedentes del 36.1%, superando cualquier registro previo para células solares basadas en silicio.
A pesar de que el silicio se utiliza ampliamente en la tecnología solar, su eficiencia tiene un límite natural del 29.4%. Sin embargo, el Instituto Fraunhofer ISE sugiere que existen maneras de superar esta limitación. La clave radica en aplicar capas adicionales de materiales a estas células solares, transformándolas en lo que se conoce como células solares “multifunción”. Estas cuentan con múltiples capas diseñadas para absorber diferentes partes del espectro de luz solar, lo que permite una utilización más eficiente de la energía solar.
Albert Polman, quien lidera el proyecto en nombre de AMOLF, enfatizó la importancia de la colaboración entre ambos institutos, la cual comenzó en 2020 y ha culminado en este logro sin precedentes. La combinación de las especialidades de cada equipo ha sido fundamental: mientras que Fraunhofer es conocido por desarrollar células solares altamente eficientes basadas en silicio y semiconductores como el GaInP o GaAs, AMOLF ha acumulado experiencia en la optimización de la gestión de la luz en células solares.
Célula solar multifunción: ¿Cómo lo lograron?
El proceso de fabricación involucró el uso de una célula solar de silicona TOPCon, que se combinó con dos capas de semiconductores, una de galio indio fósforo (GaInP) y otra de galio indio arseniuro fósforo (GaInAsP), ambas desarrolladas por el Instituto Fraunhofer ISE. Luego, este conjunto se recubrió con un nanorevestimiento especial compuesto de metal y polímero, diseñado por el instituto de investigación holandés en colaboración con Fraunhofer ISE.
Así mismo, un componente adicional importante fue el reflector ubicado en la parte trasera de la célula solar, que amplifica la captación de luz en su interior, lo que permitió alcanzar una eficiencia sin precedentes de más del 36%.
Futuras aplicaciones
A pesar de que estas células solares de última generación pueden tener un precio más elevado, el Instituto Fraunhofer ISE ve un gran potencial para su uso en lugares con espacio limitado donde sea necesario generar una gran cantidad de energía solar. Las posibles aplicaciones en el futuro son diversas, abarcando desde la alimentación de vehículos eléctricos mediante energía solar hasta dispositivos electrónicos de consumo y drones.
Frank Dimroth, del Instituto Fraunhofer ISE, celebra este logro y enfatiza la contribución tanto del nuevo reflector trasero desarrollado por AMOLF como de la mejora en la célula GaInAsP de Fraunhofer que condujeron a este resultado excepcional. Sin lugar a dudas, este avance marca el inicio de un nuevo capítulo en la historia de la energía solar y en cómo será aprovechada para un mundo más sostenible.
