Las células solares de unión múltiple son tanto el tipo de célula solar más eficiente del mercado actual como el tipo de célula solar más cara de producir. En un documento de prueba de concepto, Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte detallan un nuevo enfoque para crear células solares de múltiples uniones utilizando componentes listos para usar, resultando en un costo más bajo, células solares de alta eficiencia para su uso en múltiples aplicaciones.

Multiunión, o apilado, Las células solares son actualmente las células más eficientes del mercado. convirtiendo hasta el 45% de la energía solar que absorben en electricidad. Las celdas se construyen apilando semiconductores con diferentes bandgaps uno encima del otro, permitiendo así que la célula absorba diferentes longitudes de onda de radiación solar. Sin embargo, estas células son mucho más caras de producir que las películas solares delgadas menos eficientes.

"Queremos crear células solares de alta eficiencia a un costo razonable, "dice Salah Bedair, Profesor distinguido de Ingeniería Eléctrica e Informática en NC State y autor principal de la investigación. "Las células solares delgadas a base de silicio son muy populares porque el material tiene una eficiencia de alrededor del 20% y las células cuestan alrededor de 1/10 ^th lo que cuesta una célula solar de múltiples uniones. Y otros low cost, Los materiales de menor eficiencia también están ganando popularidad. Si pudiéramos crear células solares apiladas utilizando esta tecnología existente, estaríamos en camino de alcanzar nuestro objetivo ".

Sin embargo, no se puede simplemente apilar diferentes células solares una encima de la otra:los diferentes materiales son estructuralmente incompatibles, por lo que los cargos no pueden pasar a través de ellos para ser cobrados. Para resolver ese problema en las células solares de múltiples uniones actuales, se utilizan metales fuertemente dopados para crear una unión de túnel entre las diversas capas, lo que agrega un gasto significativo y complejidad a la creación de la célula solar de múltiples uniones.

Bedair y su equipo desarrollaron un enfoque más simple, utilizando enlaces intermetálicos para unir células solares hechas de diferentes materiales. En una prueba de concepto, El equipo apiló una celda solar de arseniuro de galio lista para usar sobre una celda solar de silicio.

"En las células solares de unión múltiple, la unión del túnel permite la conectividad eléctrica actuando como una conexión de metal a metal, "Dice Bedair." En nuestro sistema, indio sirve como un atajo para eso. Los contactos metálicos existentes de las células individuales están cubiertos con películas de indio. Las películas de indio se adhieren fácilmente a sí mismas a temperatura ambiente y a baja presión. El resultado es una celda solar hecha de dos materiales diferentes que se apilan mecánicamente y se conectan eléctricamente.

"Con esta técnica podemos aprovechar las ventajas soluciones listas para usar sin tener que desarrollar todas las nuevas tecnologías. Los fabricantes podrían simplemente modificar ligeramente sus productos existentes para aumentar su eficiencia en células solares de múltiples uniones, en lugar de tener que crear nuevos productos ".

El papel, "Un nuevo enfoque para células solares de unión múltiple a partir de células individuales disponibles en el mercado:GaAs / Si" se presentó en la reunión de especialistas en fotostática de IEEE celebrada el 19 de junio en Chicago. ILLINOIS. Se ha presentado una solicitud de patente para el trabajo.