12.10.2022 - Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)

Células solares flexibles con una eficiencia récord del 22,2%

Ganando poder

Un año después de anunciar un récord de eficiencia, los científicos del Empa han logrado una nueva marca del 22,2% para una célula solar flexible de CIGS sobre película de polímero. Las células solares de este tipo son especialmente adecuadas para aplicaciones en edificios, vehículos, satélites, aeronaves y dispositivos móviles.

Los investigadores de Empa han mejorado, una vez más, la eficiencia de las células solares flexibles de CIGS. Las mediciones, certificadas de forma independiente, han revelado una eficiencia de conversión de energía del 22,2% para convertir la luz en electricidad, lo que supone una mejora respecto a su valor récord anterior del 21,4%. Para comparar, la mejor eficiencia de una célula solar rígida de silicio cristalino es del 26,7%. El equipo de Romain Carron, jefe de grupo del Laboratorio de Películas Finas y Fotovoltaica del Empa, dirigido por Ayodhya N. Tiwari, presentó sus nuevos resultados en la 8ª Conferencia Mundial sobre Conversión de Energía Fotovoltaica (WCPEC-8), celebrada el 26 de septiembre de 2022 en Milán (Italia).

Estas células solares flexibles se procesan sobre una película de polímero con la capa semiconductora de Cu(In,Ga)Se2 que absorbe la luz depositada por un método de coevaporación a baja temperatura. El científico de Empa Shiro Nishiwaki modificó la composición de la capa para mejorar el rendimiento del dispositivo y el voltaje de salida. "Los dos enfoques explorados para alear el cristal proporcionaron mejoras similares en el rendimiento del dispositivo", dijo Romain Carron. Por tanto, los hallazgos pueden trasladarse a escala industrial siguiendo diferentes implementaciones, con resultados equivalentes. La eficiencia de la célula solar, del 22,2%, se midió de forma independiente en el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE de Friburgo (Alemania).

23 años batiendo récords

Ayodhya Tiwari y su equipo llevan más de 23 años investigando sobre células solares flexibles de capa fina. Gracias a su profundo conocimiento de la tecnología y los procesos físicos fundamentales, han conseguido varios récords de eficiencia a lo largo de los años. Su "serie de récords" comenzó con un 12,8% en 1999, pasó a un 14,1% (2005), 17,6% (2010), 18,7% (2011), 20,4% (2013), con avances más recientes hasta el 20,8% (2019) y el 21,4% (2021).

En el régimen de altos límites de eficiencia, cada pequeño incremento requiere una cuidadosa investigación de los factores que limitan el rendimiento, y exige un enfoque innovador para superar el reto. El actual aumento de la eficiencia se atribuye a la aleación de la capa semiconductora que absorbe la luz para mejorar las propiedades electrónicas.

Los módulos solares flexibles y ligeros con esta tecnología son especialmente adecuados para aplicaciones en tejados y fachadas de edificios, invernaderos, vehículos, aeronaves y aparatos electrónicos portátiles. Empa colabora con la empresa suiza Flisom en la fabricación en rollo de módulos solares flexibles y ligeros para estas aplicaciones. La investigación ha contado con el apoyo de la Oficina Federal de Energía de Suiza (SFOE).

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)

Recommiende artículo PDF / Imprimir artículo

Compartir

Hechos, antecedentes, expedientes
  • células fotovoltaicas
Más sobre Empa
  • Noticias

    Detectores infrarrojos miniaturizados

    La miniaturización extrema de los detectores de infrarrojos (IR) es fundamental para su integración en la electrónica de consumo de próxima generación, los wearables y los satélites ultrapequeños. Hasta ahora, sin embargo, los detectores de infrarrojos se han basado en materiales y tecnolog ... más

    Producción de caucho: Rellenos renovables a base de celulosa

    La sustitución de materiales petroquímicos por otros obtenidos a partir de materias primas renovables es un paso importante para aumentar la sostenibilidad. En sólo dos años de colaboración intensiva y abierta entre Empa y la empresa Datwyler Schweiz AG en el marco de un proyecto Innosuisse ... más

    Electrónica ecológica hecha con madera

    Se pueden fabricar componentes electrónicos sostenibles en madera con la ayuda de un novedoso proceso que utiliza un láser para grabar estructuras conductoras de la electricidad en las chapas. Un equipo de investigación de Empa y del Instituto de Materiales de Construcción de la ETH ha desa ... más