Células solares con una eficiencia del 40% para usarse en electricidad solar

Científicos de Spectrolab, Inc., empresa subsidiaria de Boeing, han publicado recientemente su investigación sobre la fabricación de células solares que superan el hito del 40% de eficiencia — la mayor conseguida hasta el momento para un dispositivo fotovoltaico. Sus resultados aparecen en una edición reciente de Applied Physics Letters.

La mayoría de células solares convencionales usadas en las aplicaciones de hoy, tales como energía suplementaria para casas y edificios, son simples uniones de células de silicio que usan únicamente la intensidad de la luz que el Sol produce de forma natural, y tienen eficiencia óptima para un rango relativamente estrecho de energías de los fotones.

El grupo de Spectrolab experimentó con un concentrador de multiuniones de células solares que usa altas intensidades de la luz solar, el equivalente de cien soles, concentrados por lentes o espejos. Significativamente, las células de multiuniones pueden usar el amplio rango de longitudes de onda de la luz solar de forma mucho más eficiente que las células de uniones simples.

“Estos resultados animan especialmente debido a que se han logrado usando una nueva clase de materiales semiconductores metamórficos, permitiendo mucha mayor libertad en el diseño de células de multiuniones para una conversión óptima del espectro solar”, dijo el Dr. Richard R. King, investigador principal del esfuerzo del desarrollo e investigación en células solares de alta eficiencia a PhysOrg.com. “El excelente rendimiento de estos materiales apunta hacia una eficiencia mayor en futuras células solares”.

En el diseño, las células de multiuniones dividen el amplio espectro solar en tres secciones menores usando tres espacios entre bandas de subcélulas. Cada una de estas subcélulas puede capturar un rango de luz en una longitud de onda distinta, permitiendo a cada subcélula convertir de forma eficiente la luz en electricidad. Con su conversión de eficiencia medida en el 40,7%, las células concentradoras de multiuniones metamórficas sobrepasan el límite teórico de 37% para unas células de unión simple a 1000 soles, debido a su estructura de multiunión.

Aunque el principal negocio de Spectrolab es proporcionar células fotovoltaicas y paneles para la industria aeroespacial (muchas de sus células solares se usan en satélites actualmente en órbita), la compañía prevé que este avance tendrá aplicaciones también en la generación comercial de electricidad solar terrestre.

La investigación que llevó a este descubrimiento de célula de concentradores solares de alta eficiencia fue patrocinada en parte por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de los Estados Unidos, y desempeñará un papel importante en la Iniciativa de América Solar del gobierno, lo que apunta a hacer una energía solar de coste competitivo con la generación convencional de energía para el año 2015. La compañía ha dicho que estas células solares podrían ayudar a los fabricantes de sistemas de concentradores a producir electricidad a un coste competitivo con la electricidad generada por los métodos convencionales actuales.

Los científicos de Spectrolab también predicen que con una eficiencia teórica del 58% en células con más de tres uniones usando materiales y diseños mejorados, las células de concentradores solares podrían conseguir eficiencias de un 45 o un 50% en el futuro.


Cita: King, R. R., Law, D. C., Edmondson, K. M., Fetzer, C. M., Kinsey, G. S., Yoon, H., Sherif, R. A., and Karam, N. H. “40% efficient metamorphic GaInP/GaInAs/Ge multijunction solar cells.” Applied Physics Letters 90, 183516 (2007).

Autor: Lisa Zyga
Fecha Original: 1 de junio de 2007
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio

Like This Post? Share It

Comment (1)

  1. [...] Células solares con una eficiencia del 40% para usarse en electricidad solar [...]

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *