TECNOLOGÍA. Tándem de perovskita/silicio rompe el récord de eficiencia en células solares

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Una nueva célula solar en tándem de perovskita/silicio ha establecido una eficiencia récord del 32,5 %. Johannes Beckedahl/Lea Zimmerman/HZB

La perovskita y el silicio están demostrando ser un dúo formidable en el mundo de las células solares, y ahora han alcanzado un nuevo récord de eficiencia. Un equipo de Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) ha desarrollado células solares con una eficiencia superior al 32 %.

20 diciembre 2022.- El silicio ha sido durante mucho tiempo el estándar de la industria para las células solares, gracias a su eficiencia, durabilidad y costo, pero los dispositivos actuales se están acercando al límite máximo teórico de eficiencia. Mientras tanto, la perovskita es un material advenedizo que ha ascendido rápidamente de rango y amenaza con robar la corona.

Pero el mejor resultado parece ser cuando estos dos materiales dejan de lado su rivalidad y se unen. Las células solares en tándem de perovskita/silicio son más eficientes que cualquier material solo, gracias a su capacidad para recolectar diferentes partes del espectro solar: la perovskita aprovecha mejor la luz azul, mientras que el silicio se enfoca más en las longitudes de onda rojas e infrarrojas.

El nuevo dispositivo HZB está compuesto por una celda superior hecha de varias capas delgadas de perovskita y una celda inferior que hace lo mismo con silicio. Tener una serie de capas permite que los diferentes colores de luz se filtren hacia los niveles inferiores y minimiza las pérdidas eléctricas. El equipo también diseñó una nueva interfaz entre el área activa y los electrodos, lo que ayudó a aumentar la eficiencia general de la celda.

Un diagrama de la nueva celda solar en tándem de perovskita/silicio. Eike Köhnen/HZB

El resultado final es una célula solar en tándem de perovskita/silicio que cuenta con una eficiencia del 32,5 %. Este nuevo récord, que ha sido verificado de forma independiente, es actualmente el más alto de cualquier tecnología fotovoltaica emergente según un gráfico que mantiene y actualiza periódicamente el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL). 

Es un paso decente desde el récord anterior de 31,25%, logrado hace solo unos meses, mientras que un año antes estaba apenas por debajo del 30%. El equipo afirma que este último avance lleva la tecnología a un nuevo e importante ámbito.

“Con un 32,5 %, la eficiencia de las células solares de los tándems HZB se encuentra ahora en rangos que antes solo se alcanzaban con los costosos semiconductores III/V”, dijo el profesor Bernd Rech, director científico de HZB. “El gráfico NREL muestra claramente cuán espectaculares son realmente los dos últimos aumentos de EPFL y HZB”.

Fuente: Helmholtz Zentrum Berlín

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