26/12/2011 - Células solares de silicio de alto rendimiento

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El Grupo de Investigación en Micro y Nanotecnologías de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) ha creado células fotovoltaicas de silicio que logran un rendimiento del 20.5%.

El aumento de la eficiencia en las placas permite aumentar una tercera parte la producción de energía por cada unidad de superficie. Por ejemplo, gracias al elevado rendimiento de este nuevo modelo de células realizado en España, sólo harían falta 4,8 m2 de placas fotovoltaicas por suministrar la energía consumida por una familia en un año (de unos 4 kWh al día por término medio), mientras que con las células tradicionales se necesitarían 6,5 m2.

Compuestas de silicio cristalino, el funcionamiento de estas nuevas células fotovoltaicas desarrolladas en España es sencillo: la luz que captan genera cargas que se recogen en los contactos de las placas y la transforman en corriente eléctrica.

El proceso de fabricación para obtener células solares de silicio monocristalino de alta eficiencia (mayor rendimiento del 20%) se basa en el concepto de célula solar denominado LFC-PERC (Laser-Fired Contact Passivated Emitter and Rear Cell). En este tipo de estructura, un haz láser incide localmente sobre el metal trasero, aluminio, de una célula de silicio tipo p.

Los investigadores españoles constatan que el uso del láser es imprescindible en las tecnologías de capa fina. En el caso del silicio monocristalino o multicristalino existen diferentes ejemplos de células solares que serían difícilmente realizables sin su uso. En estas células, la metalización frontal es llevada parcialmente o totalmente a la parte trasera de la célula solar, disminuyendo en consecuencia las pérdidas por sombra. Este trasvase de la metalización frontal a la superficie trasera se consigue gracias a unas vías, creadas por un láser, que atraviesan verticalmente toda la célula solar.

La clave en esta innovación ha sido minimizar las pérdidas, hecho que convierte las células de silicio desarrolladas por los investigadores de la UPC en unas de las más eficientes a escala internacional.

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