Células solares que son más efectivas y cuestan menos en producción:dentro del proyecto de la UE N2P (Nano to Product), los investigadores desarrollaron superficies nano sintonizadas para obtener ambos.
El sol tiene suficiente poder para suministrar energía a toda la tierra. Pero mientras la energía renovable sea más cara que la energía producida por carbón o plantas nucleares, la energía solar no será la primera opción. En Europa, las células fotovoltaicas representan solo una pequeña parte de las fuentes de energía renovables.
Investigadores en Reino Unido, Suiza y Alemania tienen como objetivo reducir los costes y aumentar la eficiencia. El proyecto N2P está coordinado por el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Materiales y Vigas en Dresde, Alemania. Aquí los investigadores desarrollaron un proceso para mejorar las cualidades de absorción de las células solares para una parte invisible pero importante de la luz solar. luz infrarroja. Las células solares convencionales apenas utilizan esta longitud de onda. La mayor parte pasa a través de la célula y se pierde. Al eliminar la superficie nanoestructurada de la oblea en la parte posterior de la celda solar, utilizando un proceso de grabado químico, se convierte en un "espejo" que refleja los rayos infrarrojos de regreso a la célula.
Como los rayos de luz son esparcidos por el cristal, tienen un camino más largo a través de la celda de silicio y, por lo tanto, generan más corriente eléctrica. Hasta ahora, los investigadores pudieron aumentar la eficiencia en un 30 por ciento en comparación con la eficiencia de las células solares de película delgada estándar.
Investigadores de la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) en Neuchatel, Suiza, están trabajando en células solares de película delgada. Las células solares de película delgada tienen, por un lado, muchas ventajas:producirlas consume menos materias primas y energía que producir células solares comunes. Además, el tiempo que necesitan para amortizar es más corto. Por otro lado, existe un inconveniente:actualmente su eficiencia es aproximadamente un 40 por ciento menor que en las células solares convencionales. Solo se puede aprovechar el siete por ciento de la luz solar.
Para maximizar el efecto de captura de luz, hacen lo contrario:raspan la superficie de vidrio de las células solares de película delgada. Esto se hace para difundir la luz. Cuando el haz de luz tiene un camino más largo a través de la celda, genera más electrones.
Para dar rugosidad a la superficie superior, el Dr. Sylvain Nicolay de EPFL deposita una capa de cristales de un óxido conductor transparente sobre el vidrio. "Cuanto más grandes son las pirámides nanométricas, cuanto mayor es la difusión ”, él dice. La eficiencia de las células solares de película delgada ahora se ha mejorado del siete al diez por ciento.
Los nanocristales que utiliza el Dr. Nicolay se desarrollaron en la Universidad de Salford en Manchester. REINO UNIDO. Hasta hace poco, los nanocristales tenían que importarse de Japón y encarecían mucho la producción de estas células solares. Ahora los científicos están probando los cristales que desarrollaron por sí mismos. El objetivo es producirlos mucho más baratos y así reducir los costes de forma significativa.
Cada método para mejorar las células solares solo puede hacer una pequeña diferencia en su eficiencia. Pero combinando ambos, estas células solares nanoajustadas serán considerablemente más competitivas que los módulos del pasado.
