Una nueva y eficiente célula solar genera más energía eléctrica a partir de la luz solar que los paneles solares habituales, gracias a su diseño de doble capa.
Este avance se ha conseguido en la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencia Aplicada de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) en Estados Unidos, y es obra del equipo internacional de Yang Yang, Qifeng Han, Yao-Tsung Hsieh y Lei Meng.
El dispositivo se ha fabricado depositando mediante rociado sobre una célula solar ya disponible en el mercado una delgada capa de un compuesto barato basado en la perovskita, un mineral descubierto en Rusia en la década de 1830. Este compuesto, a base de plomo y yodo, ha resultado ser muy eficiente en la captura de energía procedente de la luz solar. La célula solar que forma la capa inferior del dispositivo está hecha de CIGS, que es un compuesto de cobre, indio, galio y seleniuro.
La nueva célula convierte el 22,4 por ciento de la energía entrante del Sol, un récord en eficiencia de conversión energética para una célula solar en tándem de perovskita-CIGS. El rendimiento fue confirmado en pruebas independientes en un laboratorio del Departamento de Energía del Gobierno de Estados Unidos. El récord anterior, establecido en 2015 por un grupo en el Centro de Investigación Thomas J. Watson de IBM, era de un 10,9 por ciento. La tasa de eficiencia del dispositivo de la UCLA es similar al de las células solares de silicio policristalino que dominan actualmente el mercado fotovoltaico.
Con este diseño de célula solar en tándem, se obtiene energía de dos partes distintas del espectro solar desde la misma área del dispositivo. Así, la cantidad de energía generada a partir de la luz solar se incrementa en comparación con la que se generaría si solo se utilizase la capa de CIGS.
La capa base de CIGS de la célula, que tiene un grosor de unas 2 micras (2 milésimas de milímetro), absorbe luz solar y genera por sí misma energía a una tasa de eficiencia del 18,7 por ciento, pero la adición de la capa de perovskita de 1 micra de grosor mejora dicha tasa. Las dos capas están unidas por una superficie de contacto a escala nanométrica diseñada por los investigadores de la UCLA; esta superficie de contacto ayuda a proporcionar al dispositivo un voltaje más alto, lo que incrementa la cantidad de energía que puede suministrar.
Por último, todo el conjunto está situado sobre un sustrato de cristal que tiene unos 2 milímetros de grosor.
Los dispositivos futuros que usen este diseño de dos capas podrían llegar a acercarse a una eficiencia de conversión energética del 30 por ciento. Ese será el próximo objetivo del equipo de Yang.
Fuente: noticiasdelaciencia.com