Recuperan el material fotovoltaico más antiguo del mundo y lo combinan con el silicio: así son los «sándwiches solares»

La investigación en el campo de la industria fotovoltaica se enfrenta a numerosos retos: el principal y número 1 es el de aumentar la eficiencia de las células solares, con el fin de que la conversión de los paneles sea más efectiva y se traduzca en una mayor generación de energía renovable.

En la búsqueda de esto mismo, científicos de la Universidad Técnica de Dinamarca han llegado a un descubrimiento que podría revolucionar la energía. En el estudio publicado en la Sociedad Estadounidense de Física (APS) se cuenta que se ha partido de la premisa de que la eficiencia de los dispositivos solares de una sola capa «ha alcanzado sus límites prácticos».

De cara a desbloquear nuevos niveles de generación de energía, el futuro de las células solares consistirá en colocar, en capas, diferentes materiales fotovoltaicos. Así se crean los llamados «sándwiches solares», o células solares en tándem. De esta forma, los diferentes materiales permiten absorber diferentes longitudes de onda de luz, pudiendo así convertir una mayor cantidad de energía solar en electricidad.

Partiendo de esta base, el reto entonces es el de encontrar dos elementos o capas que puedan ser compatibles y que puedan mantener un alto rendimiento y estabilidad a largo plazo, además de ser de bajo coste. Los científicos daneses autores del estudio creen haber encontrado una combinación idónea: selenio y silicio.

«Al combinar el material fotovoltaico más antiguo del mundo con el más utilizado en la actualidad, los investigadores han dado un paso hacia los dispositivos solares de próxima generación», asegura la introducción del estudio. El selenio está despertando ahora un nuevo interés, después de que encabezase en los años 80 la lista de materiales más eficientes en el campo de la energía fotovoltaica.

La combinación con el silicio, su sustituto en la carrera por ser el elemento principal en la fabricación y desarrollo de los paneles solares, produce resultados prometedores. El secreto está en que el selenio tiene un punto de fusión bajo, por lo que su procesamiento es menos costoso que el silicio, a la par que absorbe fotones con una gama más amplia de energías: «un fotoabsorbente de banda ancha», asegura el estudio. Se cristalizaron delgadas películas de selenio sobre células solares de silicio, recubiertas con varias capas de óxido conductor.

El módulo solar que han fabricado los daneses logró una eficiencia de conversión de energía de, no te asustes, tan solo 2,7%. Se trata de una cifra ridícula en comparación con la eficiencia máxima de los paneles de silicio, que alcanzan el 26,8%. Sin embargo, los autores del estudio aseguran que el voltaje se alinea con los objetivos energéticos de las células multimateriales y creen que la eficiencia de su creación se puede multiplicar por 10 ajustando los materiales conductores.

«Reduciendo las pérdidas de voltaje de la resistencia eléctrica en el circuito y aumentando el transporte de electrones, lo que podría lograrse cambiando los materiales conductores que conectan el silicio con el selenio». De esta forma, se confía en que pueda igualar e incluso superar a las tecnologías actuales.

Fuente | APS