Las revolucionarias placas solares con "rendimiento impresionante": así logran disparar su eficiencia

Investigadores crean un nuevo un panel fotovoltaico fabricado con una "capa de contacto de agujeros de silicio nanocristalino" que mejora su rendimiento.

19 mayo, 2023 02:26

Nacho Castañón @nachocastaf

Las placas solares son una alternativa cada vez más popular para ahorrar en la factura de la luz en España y, gracias al avance de la tecnología, han experimentado una gran evolución que han permitido mejorar su tamaño o rendimiento. Incluso ahora se pueden colocar en más lugares que el tejado, como directamente en el suelo en vertical, logrando siete veces más energía, o en las propias tejas para ahorrar hasta un 60% en electricidad. Lo último en este sector son unos paneles fotovoltaicos capaces de alcanzar una eficiencia del 27%.

La solar es una de las formas de energía más baratas y accesibles, y, ahora, gracias a una nueva tecnología, será más eficiente que nunca. Unos investigadores de LONGi Green Energy Technology, una compañía china de tecnología fotovoltaica, han desarrollado un nuevo tipo de célula solar que podría desempeñar un papel fundamental en la transición mundial hacia la energía renovable al ofrecer, concretamente, una eficiencia del 26,81%.

Esta nueva célula solar, aún en desarrollo, está fabricada con el mismo material que el 95% de todas las placas fotovoltaicas actuales, sin embargo, posee un rendimiento mucho mayor, con un 26,81% de eficiencia. Un proyecto que la compañía ha realizado junto con la colaboración de la Universidad Sun Yat-Sen (SYSU) en China y la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) en los Países Bajos.

Una mejor eficiencia

El equipo de investigación del proyecto optimizó el diseño del panel solar utilizando una "capa de contacto de agujeros de silicio nanocristalina" muy mejorada; y que tiene la capacidad de transferir electricidad con mucha menos resistencia. Un diseño que, como resultado, hace que sea capaz de ofrecer una mayor eficiencia de conversión de energía que cualquier otro tipo de panel fotovoltaico hecho de silicio cristalino, que es el material semiconductor dominante utilizado en la tecnología fotovoltaica para la producción de células solares.

Para conseguir un aumento en la eficiencia, los investigadores de la compañía china desarrollaron esta nueva tecnología en obleas de silicio estándar de grado industrial, lo que hace que se pueda aplicar casi de inmediato en la producción de paneles solares. No sólo eso, sino que descubrieron que la mejora en el rendimiento de la célula fotovoltaica era "impresionante" en comparación con las tecnologías anteriores; demostrando un avance absoluto en la eficiencia de conversión del 1,5%.

Unas placas solares. Unsplash Omicrono

"Esto supera el rendimiento de todas las demás arquitecturas de celdas solares de silicio cristalino hasta la fecha, lo que representa más del 95 % de las celdas solares producidas en todo el mundo", ha explicado Xixiang Xu, vicepresidente del Instituto Central de I+D de LONGi, en un comunicado compartido en TU Delft. Mientras que los científicos de SYSU analizaron y estudiaron el flujo exacto de electricidad a través de las nuevas capas.

Durante la investigación descubrieron que las células solares que incorporaban las nuevas capas con agujeros conducían mejor la electricidad que aquellas que no las tenían. Esto se debía a que tenían una energía de activación baja si se colocaban en la posición correcta. En los panales solares de heterounión de silicio altamente pasivadas, el proceso Auger -un fenómeno físico- masivo va adquiriendo protagonismo a medida que la recombinación superficial retrocede.

[El revolucionario material ultrafino que permitirá duplicar la eficiencia de las placas solares]

¿Qué significa realmente esto? Que la calidad alcanzada de la pasivación superficial es tan alta que el factor de llenado y la eficiencia de conversión de energía pueden impulsarse hacia adelante. Las placas solares de heterounión de silico están formadas por finas capas de silicio amorfo depositadas sobre obleas de silicio cristalino. Este nuevo y revolucionario diseño con agujeros permite obtener eficiencias de conversión de energía superiores.

Una tecnología híbrida

Las nuevas células solares suponen una tecnología híbrida, ya que combinan aspectos de las placas fotovoltaicas cristalinas tradicionales con placas solares de capa fina. La investigación realizada por parte del grupo de científicos hace que esta nueva arquitectura de paneles solares acelere significativamente la transición energética con el despliegue de módulos más eficientes.

""El estudio de las capas de contacto de los agujeros de silicio con baja energía de activación es muy oportuno y extremadamente importante. Nuestro trabajo representa un gran avance en la exploración del rendimiento eléctrico de los contactos de orificio, beneficioso para las heterouniones, los híbridos y todas las células solares basadas en silicio", ha afirmado Pingqi Gao, profesor de SYSU, en el comunicado.