Las células solares pronto producirán tres veces más electricidad

Cuanto mejor pueda convertir una célula solar la luz solar, más electricidad podrá generar a partir de la misma luz disponible. La llamada eficiencia describe cuánta energía potencial puede convertir una célula solar en electricidad. Los modelos de silicio más populares hoy en día alcanzan una eficiencia de alrededor del 20 por ciento. Ahora, por primera vez, un equipo de investigadores ha logrado crear una célula solar con una eficiencia de hasta el 60 por ciento. Esto significa que estas células solares pueden generar aproximadamente tres veces más electricidad con la misma cantidad de luz que los modelos actuales.

Las células solares son tres veces más potentes

El hito anterior en la investigación sobre células solares y su eficiencia fue del 27 por ciento para las células solares de silicio. Las células solares multiunión alcanzaron un rendimiento récord mundial del 46 por ciento. Por supuesto, todos estos valores se aplican en condiciones de laboratorio. Sin embargo, la mejora de conversión alcanzada al 60 por ciento es un gran éxito para Un equipo de investigación español de la Universidad Complutense de Madrid. Fueron necesarios unos 15 años de investigación para llegar a este resultado y poder desarrollar la célula solar más potente posible basada en fosfuro de galio y titanio.

El uso de diferentes materiales para mejorar las células solares se basa en el llamado límite de Shockley-Queisser. Esto se puede utilizar para determinar cuánta luz solar puede convertirse realmente en electricidad mediante un material determinado. Para las células de silicio convencionales, este valor es del 33 por ciento. Por lo tanto, los módulos de silicio nunca podrán convertir más de un tercio de la luz en electricidad. Dos tercios de la energía siempre se perderán sin utilizarse, normalmente en forma de calor liberado. Los investigadores ya están trabajando en células híbridas de silicio que también utilizan perovskitas. Sin embargo, la combinación de fosfuro de galio y titanio proporciona una proporción mucho mejor según el límite de Shockley-Quiser. En teoría, podrían convertir casi dos tercios de la energía del sol en electricidad.

Se está desarrollando un prototipo de la nueva célula solar

Los investigadores españoles aún no han producido un módulo solar completo. Probablemente pasarán varios años antes de que la tecnología esté lo suficientemente madura como para usarse como un módulo solar completo. Hasta ahora, sólo era posible producir una pieza de prueba de aproximadamente un centímetro cuadrado de tamaño para determinar el potencial de la formulación. A partir de estos datos recopilados se producirá el prototipo de la célula solar adecuada. Si se pudieran alcanzar valores teóricos no sólo en una pieza de prueba sino en toda la célula solar, sería un gran avance. Sin embargo, dado que producir células solares utilizando titanio como material únicamente es un desafío, es probable que todavía haya algunos obstáculos entre el prototipo y el módulo solar final.

Europa trabaja en la producción de su célula solar ideal

Los investigadores de universidades individuales no sólo están trabajando para proporcionar células solares nuevas y mejoradas. Europa, como unidad, no se queda quieta para posicionar mejor su industria solar nacional. Para diferenciarse de la competencia de China y de su producción en masa barata, la Unión Europea está trabajando en varias formas de producir localmente la célula solar ideal. Platform Zero está desarrollando métodos de fabricación innovadores para cuatro plantas piloto que tienen como objetivo reducir los costos de producción y al mismo tiempo aumentar la calidad del producto. Entre otras cosas, la inteligencia artificial también debería utilizarse para excluir en el futuro los productos rechazados.