Un equipo de investigación del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) ha podido demostrar que las células solares en tándem de perovskita y silicio alcanzan eficiencias superiores al 30% y son pioneras para la próxima generación de células fotovoltaicas. Gracias a una célula de laboratorio el equipo del ISE ha demostrado en un estudio el enorme potencial de las células solares de triple unión basadas en perovskita.
Los investigadores del ISE han podido comprobar con esta investigación que las células de triple unión compuestas por subcélulas de perovskita-perovskita-silicio también son muy prometedoras y tienen un potencial de eficiencia aún mayor que las células en tándem de doble unión.
En el proyecto el equipo desarrolló una célula solar de triple unión con un voltaje en circuito abierto de más de 2,8 V lo cual ha sido, según las conclusiones, todo un récord.
Unas células con voltaje récord
Como parte del proyecto de investigación Triumph financiado por la Comisión Europea y el proyecto de investigación RIESEN financiado por el Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Acción Climática de Alemania, el equipo desarrolló una célula solar de triple unión con un voltaje en circuito abierto de más de 2,8 V.
Esta es una cifra récord que confirma las excelentes propiedades materiales para generar electricidad que tienen estas células según la Dra. Juliane Borchert, líder del grupo de tecnologías de perovskita-silicio en Fraunhofer ISE y en la Universidad de Friburgo.
Rendimiento de una célula solar
El rendimiento de una célula solar está determinado por tres factores principales: la tensión de circuito abierto, la corriente de cortocircuito y el factor de llenado. De estos, la tensión en circuito abierto se ve más influenciada por las propiedades intrínsecas de los materiales utilizados.
Los otros dos factores dependen en gran medida de cómo se implemente la célula solar en el sistema. Por tanto, un voltaje alto indica que las características físicas básicas de la célula solar son apropiadas y que cubre los aspectos fundamentales necesarios para ser una célula solar muy eficiente.
Eficiencia del 30%
En las últimas mediciones internas de laboratorio con una célula solar de este tipo, el Fraunhofer ISE también registró una eficiencia del 30%. Según el Prof. Dr. Stefan Glunz, director de la división de energía fotovoltaica de Fraunhofer ISE, la energía fotovoltaica en tándem es por tanto la clave para una mayor eficiencia.
Los investigadores se encuentran actualmente en el proceso de ampliar el desarrollo de células solares en tándem de perovskita-silicio y prepararlas para su uso en la industria en el proyecto Pero-Si-SCALE.
Los resultados del equipo de investigación se han publicado en la revista ACS Energy Letters.