Récord mundial de nuevo en HZB: una célula solar en tándem alcanza una eficiencia del 32,5 por ciento
Modificaciones de la interfaz
El récord mundial actual de células solares en tándem formadas por una célula inferior de silicio y una superior de perovskita vuelve a estar en HZB. La nueva célula solar en tándem convierte el 32,5% de la radiación solar incidente en energía eléctrica. El instituto certificador European Solar Test Installation (ESTI) de Italia midió la célula en tándem y confirmó oficialmente este valor, que también se incluye en la tabla NREL de tecnologías de células solares, mantenida por el National Renewable Energy Lab de EE UU.
Foto de la célula solar en tándem de perovskita/silicio. Puede verse la zona azulada activa en el centro de la oblea, rodeada por el electrodo metálico plateado.
Johannes Beckedahl/Lea Zimmerman/HZB
Los científicos de HZB podrían mejorar significativamente la eficiencia de las células solares en tándem de perovskita/silicio. "Se trata de un gran avance que no habíamos previsto hace unos meses. Todos los equipos implicados en HZB, especialmente el Centro de Competencia FV (PVComB) y los equipos del laboratorio de innovación HySPRINT, han trabajado juntos con éxito y pasión", afirma el profesor Steve Albrecht.
Modificaciones de la interfaz
Su equipo utilizó una composición avanzada de perovskita con una modificación muy inteligente de la interfaz. Los autores principales, la Dra. Silvia Mariotti y el Dr. Eike Köhnen del equipo de Albrecht, desarrollaron una modificación de la interfaz para reducir las pérdidas por recombinación de portadores de carga y aplicaron un análisis detallado para comprender las propiedades específicas de la modificación de la interfaz. A continuación, estos desarrollos se aplicaron con éxito en células solares en tándem y, con la ayuda de la estudiante de máster Lea Zimmermann, se combinaron con otras mejoras ópticas.
Además, muchos otros científicos y técnicos ayudaron a desarrollar y fabricar las células en tándem para lograr este éxito. En conjunto, la interfaz y las modificaciones ópticas permitieron alcanzar las más altas fotovoltajes (tensión en circuito abierto) y dieron lugar al nuevo récord de eficiencia de esta fascinante tecnología en tándem.
Rápidos avances
En los últimos años, varios institutos de investigación y empresas han seguido desarrollando la eficiencia, y el último mes ha sido especialmente emocionante en este campo: A finales de 2021, varios equipos de HZB alcanzaron un valor récord con una eficiencia del 29,8% mediante nanotexturas periódicas. Más recientemente, en el verano de 2022, la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausana, Suiza, informó por primera vez de una célula en tándem certificada por encima de la barrera del 30% con un 31,3%, lo que supone un notable salto de eficiencia respecto al valor de 2021.
Con el nuevo valor certificado del 32,5%, el récord vuelve de nuevo a HZB. "Estamos muy entusiasmados con el nuevo valor, ya que demuestra que la tecnología de perovskita/silicio en tándem es muy prometedora para contribuir a un suministro de energía sostenible", afirma Albrecht.
El director científico de HZB, el profesor Bernd Rech, subraya: "Con un 32,5 por ciento, la eficiencia de las células solares de los tándems de HZB se sitúa ahora en rangos que antes sólo se lograban con semiconductores III/V caros. El gráfico del NREL muestra claramente lo espectaculares que son realmente los dos últimos aumentos de EPFL y HZB".
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