La tecnología solar crece a ritmo de récord: certificado un panel en tándem de perovskita con un 32,5 % de eficiencia

HZB es el acrónimo de Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, que es una institución de investigación en el área de la energía y los materiales con sede en Berlín, Alemania.

El HZB se dedica a la investigación en áreas como la energía solar, la energía de fusión, la energía de baterías y la ciencia de materiales. Y es el centro que ha certificado un nuevo récord mundial de eficiencia energética en materia de paneles solares.

Células solares de silicio y perovskita

El HZB ha marcado un nuevo récord mundial de células solares en tándem, que consisten en una célula inferior de silicio y una célula superior de perovskita.

Esta nueva célula solar en tándem es capaz de convertir el 32,5 % de la radiación solar incidente en energía eléctrica, un valor que ha sido confirmado por el instituto certificador European Solar Test Installation (ESTI) en Italia, y que se encuentra en la tabla NREL de tecnologías de células solares mantenida por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de Estados Unidos.

«Este es un gran avance que no esperábamos hace algunos meses», reconoce el profesor Steve Albrecht. «Todos los equipos del HZB, especialmente el PV Competence Center (PVComB) y el equipo de laboratorio de innovación HySPRINT, han trabajado juntos con éxito y pasión».

Modificar la interfaz de la célula de silicio y perovskita

Para alcanzar este logro, el equipo del HZB utilizó una composición avanzada de perovskita con una modificación de interfaz muy inteligente.

En concreto, desarrollaron esta modificación de la interfaz para reducir las pérdidas de recombinación de los portadores de carga. También realizaron un análisis detallado para comprender las propiedades específicas de la modificación de la interfaz.

Este desarrollo se implementó con éxito en células solares en tándem y, junto con otras mejoras ópticas, permitieron los fotovoltajes más altos (voltaje de circuito abierto) y dieron como resultado la nueva eficiencia récord para esta tecnología en tándem.

Un récord que no deja de subir

En los últimos años, varios institutos de investigación y empresas han registrado un progreso continuo en la eficiencia de las células solares en tándem.

El propio HZB logró un valor récord del 29,8 % a finales de 2021 mediante nanotexturas periódicas. Más recientemente, en el verano de 2022, la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza, informó por primera vez de una célula tándem certificada al 31,3 %, lo que representó un notable aumento de la eficiencia en comparación con el valor del año anterior.

Con el nuevo valor certificado de 32,5 %, el récord de eficiencia de las células solares en tándem vuelve a estar en manos del HZB.

«Estamos muy emocionados con el nuevo valor, ya que muestra que la tecnología tándem de perovskita y silicio tiene un gran potencial de desarrollo», dice el profesor Albrecht. «Esperamos seguir trabajando en esta área y ver aún más progreso en el futuro».

Qué es una célula solar en tándem

Una célula solar en tándem es un tipo de célula fotovoltaica que consta de dos capas de materiales fotovoltaicos diferentes, una capa superior y una capa inferior, que se combinan para absorber la luz del sol y convertirla en electricidad.

La capa superior está diseñada para absorber la luz del sol en un rango de longitudes de onda específico, mientras que la capa inferior está diseñada para absorber la luz del sol en otro rango de longitudes de onda.

Esta combinación de capas permite que la célula solar en tándem capture una mayor cantidad de luz del sol y, por lo tanto, tenga una mayor eficiencia en la conversión de luz en electricidad.

Las células solares en tándem se han desarrollado como una forma de mejorar la eficiencia de las células solares tradicionales, que sólo tienen una capa de material fotovoltaico.

Aunque las células solares en tándem aún no son tan comunes como las células solares monocapa, su eficiencia es cada vez mayor y están ganando terreno en aplicaciones comerciales.