Los investigadores de la Universidad Aalto de Finlandia y la Universitat Politècnica de Catalunya han obtenido la eficiencia récord del 22,1% en células solares de silicio nanoestructuradas certificadas por Fraunhofer ISE CalLab. Se logra un aumento absoluto de casi un 4% con respecto a su récord anterior mediante la aplicación de una película pasivante delgada sobre las nanoestructuras por Deposición de Capa Atómica, e integrando todos los contactos metálicos en la parte posterior de la celda.

La recombinación de la superficie ha sido durante mucho tiempo el cuello de botella de las células solares de silicio negro y hasta ahora ha limitado las eficiencias de las células a valores modestos. Las nuevas celdas de registro consisten en una estructura gruesa de retrocontacto que se sabe que es muy sensible a la recombinación de la superficie frontal. La eficiencia cuántica externa certificada del 96% a una longitud de onda de 300 nm demuestra que el problema de la recombinación de superficie aumentada ya no existe y, por primera vez, el silicio negro no limita la eficiencia de conversión de energía final.

Los resultados se publican en línea en Nanotecnología de la naturaleza .

Para condiciones nórdicas

"La eficiencia de conversión de energía no es el único parámetro que debemos considerar, "explica la profesora Hele Savin de la Universidad de Aalto, quien coordinó el estudio. Debido a la capacidad de las células negras para capturar la radiación solar desde ángulos bajos, ya generan más electricidad durante un día en comparación con las células tradicionales.

"Esta es una ventaja sobre todo en el norte, donde el sol brilla desde un ángulo bajo durante gran parte del año. Hemos demostrado que en invierno Helsinki, las celdas negras generan considerablemente más electricidad que las celdas tradicionales, aunque ambas celdas tienen valores de eficiencia idénticos, " ella agrega.

En el futuro cercano, El objetivo del equipo es aplicar la tecnología a otras estructuras celulares, en particular, células delgadas y multicristalinas.

"Nuestras celdas de registro se fabricaron con silicio de tipo p, que se sabe que sufre degradación relacionada con las impurezas. No hay ninguna razón por la que no se puedan alcanzar eficiencias incluso más altas utilizando silicio de tipo n o estructuras celulares más avanzadas, "Savin predice.

El desarrollo de las células fabricadas el año pasado continuará en el próximo proyecto "BLACK", apoyado por la Unión Europea, en el que la profesora Savin junto con su equipo desarrollarán aún más la tecnología en cooperación con la industria.

"El área de superficie de las mejores células en el estudio ya era de 9 cm2. Este es un buen punto de partida para escalar los resultados a obleas completas y hasta la escala industrial".