Célula solar de 6 uniones con un 47,1% de eficiencia

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Investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos han desarrollado una célula solar de seis uniones III-V con una tasa de eficiencia de conversión del 47,1% bajo una concentración de 143 Soles.

Los investigadores afirman que han logrado una tasa de eficiencia del 39,2% bajo una iluminación de un solo Sol. La célula se basa en seis capas fotoactivas diferentes fabricadas con aleaciones de semiconductores III-V, que pueden cada una de ellas capturar la luz de una parte específica del espectro solar.

«El dispositivo contiene alrededor de 140 capas totales de diversos materiales III-V para apoyar el rendimiento de estas uniones y, sin embargo, es tres veces más estrecho que un cabello humano», dijeron los científicos.

La célula podría ser utilizada en la fotovoltaica de concentración y tiene el potencial de alcanzar una tasa de eficiencia del 50%, añadieron. Sin embargo, las barreras resistivas en el interior de la célula impiden el flujo de la corriente, que es el principal obstáculo para alcanzar el objetivo del 50%, reconocieron en el artículo “Six-junction III-V solar cells with 47.1% conversion efficiency under 143 suns concentration”, que se publicó en Nature Energy esta semana.

En junio, otros investigadores del NREL – en asociación con científicos del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea – demostraron una forma de producir células solares de arseniuro de galio (GaAs) con un sustrato de germanio reutilizable. El NREL también ha trabajado en el pasado con Microlink Devices, con sede en Chicago, para producir una célula de tres conexiones con una tasa de eficiencia de conversión del 37,75%, un récord hasta el momento.

El costo de producir células solares basadas en compuestos de materiales de elementos III-V – nombrados según los grupos de la tabla periódica a la que pertenecen – ha limitado hasta ahora tales tecnologías a aplicaciones muy limitadas, incluyendo aviones teledirigidos y satélites, donde el bajo peso y la alta eficiencia son preocupaciones más apremiantes que el costo.

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