Pesquisadores do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, alcançaram uma eficiência recorde de 22,3% para uma célula solar multijunção baseada em silício, graças aos avanços feitos em células em tandem.
Os pesquisadores trabalham no projeto MehrSi há mais de uma década, e os novos resultados foram publicados na «tabela das melhores eficiências de células solares de pesquisa» no dia de Natal.
A realização foi registada utilizando uma célula multijunção feita de uma combinação de compostos de silício e materiais semicondutores III-V – combinação de elementos do grupo III de alumínio, gálio e índio com os seus homólogos do azoto do grupo V, fósforo, arsénio e antimónio – com materiais que crescem diretamente no componente semicondutor primário de silício. As células ativas multicamadas absorvem níveis mais amplos de radiação do que o silício puro sozinho.
O uso de materiais celulares III-V, uma técnica conhecida desde os anos 1950 e utilizada para criar painéis solares eficientes para 27% no Marte Rover NASA tem sido proibitivamente dispendiosa para o tempo de produção em massa, mas crescente camadas III-V diretamente sobre a célula solar é uma abordagem muito mais barata da que utilizando tecnologias de ligação para criar células em tandem de silício, o que oferece a promessa para aplicações comerciais futuras.
Um novo centro de pesquisa poderia acelerar a eficiência
Em vez de utilizar silício como o material de absorção, a célula em tandem de acordo Fraunhofer, «combina vários materiais absorventes, permitindo uma melhor utilização do espectro de energia da radiação solar».
Além de melhorar a capacidade de absorção de radiação do espectro solar através da combinação de diferentes materiais semicondutores, os pesquisadores estão a tentar ultrapassar o limite teórico de eficiência de 29,4% para uma célula de silício única junção solar, por primeira vez sugerido no Journal of Photovoltaics de 2013.
O Dr. Andreas Bett, diretor do Instituto Fraunhofer, acrescentou: «Em Freiburg estamos construindo um novo centro de pesquisa de células solares de alta eficiência. Nosso trabalho em células em tandem terá lugar na nova instalação, quando concluída em 2020. Com a infraestrutura técnica melhorada, esperamos que o desenvolvimento de células solares multijunção à base de silício acelerar rapidamente. »
O Fraunhofer ISE foi notícia no ano passado depois de atingir um recorde de eficiência de módulos solares de 41,4% durante o projeto CPVMatch. Esse recorde de novembro usou tecnologia fotovoltaica de alta concentração, que requer níveis muito altos de radiação direta.
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