El Fraunhofer ISE, en colaboración con el proyecto CPVMatch, financiado por la UE, ha establecido un nuevo récord de eficiencia de los módulos solares en un 41,4 %.
El módulo mide 122 cm² y utiliza una configuración de células tándem multiunión, con múltiples capas de material celular activo apiladas una encima de otra para absorber diferentes secciones del espectro de luz. Fraunhofer no especificó los materiales celulares utilizados en el módulo, salvo que están basados en semiconductores compuestos III-V.
El módulo también se basa en la tecnología fotovoltaica de concentración (CPV), en la que la luz solar se concentra en una célula mediante una lente Fresnel. El equipo dice que fue capaz de hacer uso de lentes acromáticas en el módulo, lo que aumentó aún más la eficiencia. Esta tecnología ha demostrado que alcanza niveles de eficiencia muy altos, pero hasta ahora ha tenido poca aceptación comercial, ya que su rendimiento se limita a zonas con altos niveles de irradiación solar directa.
“Estamos muy satisfechos con estos resultados que preparan el camino para un mayor aumento de la eficiencia en la tecnología de concentración”, dice Andreas Bett, director del instituto Fraunhofer ISE. “La energía fotovoltaica está en auge en todo el mundo, y vemos un gran potencial para esta tecnología de módulos particularmente eficiente. Disminuye significativamente el uso de recursos para la conversión de energía por unidad de superficie y, por lo tanto, contribuye a una mayor sostenibilidad”.
Ya en 2014 y como fruto de una colaboración, Fraunhofer ISE alcanzó el 46 % de eficiencia celular utilizando la tecnología combinada de concentrador y la tecnología multiunión III-V. Desde entonces ha trabajado con el proyecto CPVMatch para impulsar la tecnología y desarrollar más esta tecnología.
“En CPVMatch hemos abordado todos los pasos de producción de los módulos concentradores, desde los materiales, pasando por la fabricación de células y los sistemas de producción, hasta los retos a los que se enfrenta la fabricación de módulos”, dice Gerald Siefer, jefe del proyecto III-V Cell and Module Characterization en Fraunhofer ISE.
Si bien no cabe duda de que el logro del Fraunhofer ISE es impresionante y de que los investigadores afirman que también han sido capaces de “optimizar la producción de cuatro células solares de empalme”, hay que señalar que, si bien son extremadamente eficientes, los materiales III-V suelen ser muy caros cuando se trata de la producción en serie y hasta ahora solo se han utilizado en aplicaciones con poca cuota de mercado, como los satélites y los aviones teledirigidos, en las que la alta eficiencia es más importante que el coste.
El logro podría permitir a CPV competir mejor con la energía solar de concentración -que convierte el calor del sol en vapor para generar energía- en áreas con climas cálidos y secos y pocas nubes.
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