Investigación arrojó que módulos fotovoltaicos en tándem basados ​​en silicio convertirían la luz solar en electricidad

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La búsqueda de nuevos mecanismos que permitan optimizar la eficiencia en el uso de la energía solar es un área de investigación alrededor del mundo, y cada resultado, implica una posibilidad de avanzar en este sentido. Por ejemplo, en Estados Unidos, un equipo de expertos de la Escuela de Ingeniería  Ira A. Fulton, de la Universidad Estatal de Arizona, ha logrado demostrar que las tecnologías de detección solar actuales están llegando al límite de su eficiencia.

Pero el profesor asistente de investigación Zhengshan J. Yu, el estudiante graduado Joe V. Carpenter y el profesor adjunto Zachary Holman, no solo se han limitado a presentar esta confirmación, sino que han logrado probar que los módulos fotovoltaicos en tándem basados ​​en silicio, que convierten la luz solar en electricidad con una mayor eficiencia que los módulos actuales, tienen un costo de producción que les permite ser competitivos en un mercado solar en constante evolución, por lo que de seguro serán cada vez más atractivos para los estadounidenses.

El trabajo adelantado por Yu, Carpenter y Holman,  titulado “Viabilidad tecnoeconómica de los módulos fotovoltaicos en tándem basados ​​en silicio en los Estados Unidos”, explora los costos frente a la eficiencia mejorada de una nueva tecnología solar,  explicando que los módulos en tándem apilan dos  materiales fotovoltaicos complementarios, por ejemplo, una célula solar de perovskita encima de una célula solar de silicio, para utilizar mejor el espectro completo de colores emitidos por el sol logrando superar la eficiencia de cualquiera de las células solares constituyentes por sí mismas.

Los resultados indican que los  módulos en tándem con un 32% de eficiencia ciertamente pueden costar más de tres veces que los de silicio, pero no solo son capaces de producir electricidad al mismo costo, sino que ofrecen un mayor rendimiento energético, una menor tasa de degradación, y una vida útil más larga. Sin embargo, el estudio reconoce que los valores de la prima de costo variarán según la región en el país.

El profesor Zachary Holman explica que la importancia de esta investigación y sus resultados radican en el hecho de que “la tecnología dominante existente, el silicio, representa más del 90 por ciento del límite de eficiencia teórica”, lo que precipita la necesidad de explorar nuevas tecnologías. Sin embargo, a sabiendas de que las tecnologías más eficientes serán, sin duda, más costosas, no deja de preguntarse si efectivamente duplicar la eficiencia del módulo justifica una duplicación del costo.

El grupo integrado por Yu, Carpenter y Holman es líder en tecnologías fotovoltaicas en tándem basadas en silicio, habiendo ostentado el récord mundial de eficiencia en colaboración con la Universidad de Stanford por una célula solar tándem de perovskita/silicio. Ahora, el objetivo es seguir avanzando en su área de investigación, pero enfocados en el uso de materiales más baratos y procesos más simples.

Fuente: Revista Energía.

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