NeoFronteras

Una nueva plusmarca en rendimiento fotovoltaico sitúa a este e un 44,4% en solar por concentración.

Las células fotovoltaicas están creadas por materiales semiconductores. Estos presentan lo que se llama una zanja de energía, que es específica para cada semiconductor. La alteración de esta zanja de energía es muy difícil, pero condiciona los fotones que serán absorbidos y convertidos en corriente eléctrica. Ciertos fotones con una frecuencia (que es proporcional a su energía) por encima y por debajo del valor de dicha zanja son malgastados.
Una idea es conseguir una célula solar formada por varias capas de distintos semiconductores, cada uno especializado en una franja de frecuencias de luz, que absorba y convierta en energía el mayor número de fotones. Pero esto no es fácil.
Para crear estas células se apilan distintas capas semiconductoras. Cada capa tiene que mantener una propia estructura cristalina para se efectiva y cada una puede tener su propio parámetro de red (lo que mide una celda unidad de esa estructura cristalina). Pero cada una se asienta sobre otra que puede tener un parámetro de red distinto. Si es muy distinto simplemente no se puede hacer crecer un cristal sobre el otro. Por tanto los semiconductores usados tienen que se parecidos estructuralmente, pero se tienen que comportar de distinta manera.
Todo esto hace que el proceso de fabricación sea muy complejo y, por tanto, costoso. Pretender cubrir los tejados con este tipo de células es absurdo porque nunca se amortizaría. Pero sí se han venido usando para satélites de comunicaciones.
En tierra, sin embargo, sí es concebible el uso de concentradores, como lentes o espejos, que enfoquen la luz solar sobre estas pequeñas y caras células. Además, algunas alcanzan un mayor rendimiento de este modo. Incluso se podría usar agua para refrigerar en dispositivo y obtener así agua caliente.
Se viene investigando en este campo y produciendo células multicapas desde hace décadas. Cda año se producen mejoras. El último logro nos viene de la empresa japonesa Sharp, que ha logrado una nueva marca mundial al respecto.

Con una célula multicapa de triple unión han conseguido un rendimiento del 44,4% con luz concentrada (ver ilustración). El logro ha sido confirmado por el Instituto Fraunhofer para la Energía Solar en Alemania y se ha conseguido gracias a mejoras en las conexiones de los electrodos y con una concentración uniforme de la luz sobre la célula, que está hecha de arseniuro de indio y galio.
Quizás parezca un logro no muy importante, pero un 44,4% de rendimiento es mucho más que el que consigue un motor de explosión interna y es un logro que hasta hace unos años se creía que era casi imposible. No es extraño que en futuro se mejore este rendimiento, aunque el rendimiento final comercial será siempre inferior. No es lo mismo desarrollar una célula para batir un record que comercializarla.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=4135

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.