Las celdas fotovoltaicas flexibles destacan por su bajo peso y además por ser especialmente adecuadas para aplicaciones diferentes a las convencionales, como su instalación en las fachadas de edificios, invernaderos, los cuerpos de vehículos y dispositivos electrónicos portátiles. Ahora, un grupo de científicos del Laboratorio Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales de suiza (EMPA) han publicado los resultados de sus trabajos con unas celdas solares flexibles con las que han alcanzado un nuevo récord de eficiencia al llegar a un 22,2 %.
Estas celdas de tipo CGIS, material semiconductor compuesto de cobre, indio, galio y selenio, están elaboradas con película de polímero, y los investigadores han logrado desarrollar unas celdas con una eficiencia fotovoltaica elevada, y todo en un producto más barato que el silicio metalúrgico.
Las mediciones certificadas de forma independiente revelaron una eficiencia de conversión de energía del 22,2 % para convertir la luz en electricidad, una mejora con respecto a su valor récord anterior del 21,4 %. Cifras que podemos comparar con el rendimiento de las mejores placas fotovoltaicas de silicio cristalino que llegan al 26.7%.
Las celdas solares flexibles tienen la particularidad de que se procesan en una película de polímero con una capa semiconductora de CGIS que absorbe la luz depositada por un método de coevaporación a baja temperatura.
Para lograrlo, el equipo modificó la composición de la capa para mejorar el rendimiento del dispositivo y el voltaje de salida. «Dos enfoques explorados para alear el cristal generaron mejoras similares en el rendimiento del dispositivo», ha señalado Romain Carron, líder del grupo de investigación.
Unos avances que según sus responsables, pueden transferirse a escala industrial siguiendo diferentes implementaciones y con resultados equivalentes. «La eficiencia de la célula solar del 22,2 % se midió de forma independiente en el Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE en Freiburg, Alemania», informa EMPA.
No es una tecnología precisamente nueva. Ayodhya Tiwari y su equipo llevan más de 23 años realizando investigaciones sobre células solares de película delgada flexible. A lo largo de todo ese tiempo, han ido elevando el récord de eficiencia de esta tecnología, desde el 12,8 % en 1999 hasta el 22,2 % de 2022.
«En el régimen de límites de alta eficiencia, cada pequeño incremento requiere una investigación cuidadosa de los factores que limitan el rendimiento y requiere un enfoque innovador para superar el desafío», apunta el comunicado. «La mejora actual en la eficiencia se atribuye a la aleación de la capa semiconductora absorbente de luz para mejorar las propiedades electrónicas».
Los módulos solares flexibles y livianos con esta tecnología son especialmente adecuados para aplicaciones en techos y fachadas de edificios, invernaderos, vehículos, aeronaves y dispositivos electrónicos portátiles.
EMPA colabora con la empresa suiza Flisom para la fabricación rollo a rollo de módulos solares ligeros y flexibles para tales aplicaciones. La investigación está siendo apoyada por la Oficina Federal de Energía de Suiza (SFOE).
Vía | Motor
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