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06-04-2024, 09:50 AM
La eficiencia de las células solares que componen los paneles fotovoltaicos va super?ndose cada vez m?s. Ahora, investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, ha logrado un nuevo y muy significativo avance en este campo. En concreto, han desarrollado una célula fotovoltaica de doble capa con un rendimiento de conversi?n del 30.9%, casi el m?ximo posible. Esto permitir?a una mejora muy importante en el aprovechamiento de la energ?a procedente del Sol. (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/desarrollan-panel-solar-fino-papel-98503814)
Hay que tener en cuenta que los paneles fotovoltaicos convierten en electricidad solo una parte de la energ?a luminosa que captan del Sol. La eficiencia te?rica m?xima de estos paneles es del 31%, aunque los m?s eficientes entre los que se comercializan habitualmente, los monocristalinos, tienen una eficiencia que no suele superar el 24%.
Image ID:
103279094
La industria fotovoltaica est? llamada a mejorar su rendimiento
Agencias
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1240
810
?A qué se debe este m?ximo? Esta limitaci?n es consecuencia de la incapacidad de los paneles para convertir los fotones de alta energ?a, lo que restringe su eficacia.
La novedad: las células ‘tandem’
Con el objetivo de superar esta limitaci?n, los cient?ficos de EPFL han desarrollado células fotovoltaicas «t?ndem». Estas células est?n compuestas por dos capas distintas que mejoran significativamente el rendimiento de conversi?n de energ?a.
La capa superior est? hecha de perovskita, un material que permite absorber eficientemente los fotones de alta energ?a del espectro luminoso. La capa inferior est? hecha de silicio y se encarga de convertir la luz roja e infrarroja.
La perovskita de la capa superior se trata con ?cido 2,3,4,5,6-pentafluorobenzilfosf?nico (pFBPA), que mejora la eficiencia de las células y resuelve problemas relacionados con el plomo. Este tratamiento, combinado con un substrato recubierto de nanopart?culas de SiO2, reduce la formaci?n de agujeros de alfiler y la resistencia en derivaci?n, optimizando as? la capacidad de conversi?n de la célula.
Image ID:
103279188
Esquema de la nueva célula solar
EPFL
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786
800
Adem?s, la capa superior incluye un substrato compuesto por ?xido de indio y esta?o, nanopart?culas de di?xido de silicio, perovskita, buckminsterfullereno, ?cido fosf?nico, plata y ?xido de zinc e indio. Estos materiales fueron seleccionados y combinados para maximizar la eficiencia de absorci?n y conversi?n de energ?a.
Los resultados alcanzados
Durante las pruebas realizadas por los investigadores bajo condiciones normales de iluminaci?n, la célula fotovoltaica t?ndem alcanz? un rendimiento de conversi?n del 30.9%. Estos resultados han sido certificados por una entidad competente en la materia, cuyo nombre no ha sido desvelado, lo que asegurar?a la validez de los datos obtenidos. El uso de pFBPA, en particular, ha sido fundamental para esta optimizaci?n.
Uno de los desaf?os principales en el dise?o de la célula tandem fue la optimizaci?n de la capa de perovskita para que fuera lo suficientemente permeable a la luz, permitiendo as? la conversi?n eficiente tanto de fotones de alta energ?a como de luz roja e infrarroja. Los investigadores lograron esto reemplazando el recubrimiento de oro tradicional en los electrodos por materiales basados en ?xidos met?licos, que son conductores y permiten el paso de aproximadamente el 80% de la energ?a luminosa.
Image ID:
103279226
Paneles solares
Pixabay
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Adem?s, se ajust? la banda prohibida de la capa inferior para mejorar su capacidad de conversi?n de energ?a luminosa en electricidad, alineando as? el dise?o de la célula con los procesos industriales existentes para mantener bajos los costos de producci?n.
Revoluci?n en la energ?a solar
El avance de los cient?ficos de EPFL en el desarrollo de células fotovoltaicas tandem representa un paso significativo hacia la mejora de la eficiencia de los paneles solares. Con un rendimiento de conversi?n del 30.9%, estas células podr?an transformar el campo de la energ?a solar, haciendo que la energ?a renovable sea m?s eficiente y accesible.
La integraci?n de estos avances en la producci?n industrial existente también promete una reducci?n en los costes, fomentando as? una adopci?n m?s amplia y sostenible de la energ?a solar.
Este desarrollo no solo acerca a la tecnolog?a solar a su l?mite te?rico de eficiencia, sino que también marca un hito importante en nuestro camino hacia un futuro m?s verde y sostenible.
Estudio de referencia: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435124001995
..................
Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
ÃßËÑ... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/renovables-logran-fabricar-celula-solar-103315706)
Hay que tener en cuenta que los paneles fotovoltaicos convierten en electricidad solo una parte de la energ?a luminosa que captan del Sol. La eficiencia te?rica m?xima de estos paneles es del 31%, aunque los m?s eficientes entre los que se comercializan habitualmente, los monocristalinos, tienen una eficiencia que no suele superar el 24%.
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La industria fotovoltaica est? llamada a mejorar su rendimiento
Agencias
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?A qué se debe este m?ximo? Esta limitaci?n es consecuencia de la incapacidad de los paneles para convertir los fotones de alta energ?a, lo que restringe su eficacia.
La novedad: las células ‘tandem’
Con el objetivo de superar esta limitaci?n, los cient?ficos de EPFL han desarrollado células fotovoltaicas «t?ndem». Estas células est?n compuestas por dos capas distintas que mejoran significativamente el rendimiento de conversi?n de energ?a.
La capa superior est? hecha de perovskita, un material que permite absorber eficientemente los fotones de alta energ?a del espectro luminoso. La capa inferior est? hecha de silicio y se encarga de convertir la luz roja e infrarroja.
La perovskita de la capa superior se trata con ?cido 2,3,4,5,6-pentafluorobenzilfosf?nico (pFBPA), que mejora la eficiencia de las células y resuelve problemas relacionados con el plomo. Este tratamiento, combinado con un substrato recubierto de nanopart?culas de SiO2, reduce la formaci?n de agujeros de alfiler y la resistencia en derivaci?n, optimizando as? la capacidad de conversi?n de la célula.
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Esquema de la nueva célula solar
EPFL
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Adem?s, la capa superior incluye un substrato compuesto por ?xido de indio y esta?o, nanopart?culas de di?xido de silicio, perovskita, buckminsterfullereno, ?cido fosf?nico, plata y ?xido de zinc e indio. Estos materiales fueron seleccionados y combinados para maximizar la eficiencia de absorci?n y conversi?n de energ?a.
Los resultados alcanzados
Durante las pruebas realizadas por los investigadores bajo condiciones normales de iluminaci?n, la célula fotovoltaica t?ndem alcanz? un rendimiento de conversi?n del 30.9%. Estos resultados han sido certificados por una entidad competente en la materia, cuyo nombre no ha sido desvelado, lo que asegurar?a la validez de los datos obtenidos. El uso de pFBPA, en particular, ha sido fundamental para esta optimizaci?n.
Uno de los desaf?os principales en el dise?o de la célula tandem fue la optimizaci?n de la capa de perovskita para que fuera lo suficientemente permeable a la luz, permitiendo as? la conversi?n eficiente tanto de fotones de alta energ?a como de luz roja e infrarroja. Los investigadores lograron esto reemplazando el recubrimiento de oro tradicional en los electrodos por materiales basados en ?xidos met?licos, que son conductores y permiten el paso de aproximadamente el 80% de la energ?a luminosa.
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Paneles solares
Pixabay
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Adem?s, se ajust? la banda prohibida de la capa inferior para mejorar su capacidad de conversi?n de energ?a luminosa en electricidad, alineando as? el dise?o de la célula con los procesos industriales existentes para mantener bajos los costos de producci?n.
Revoluci?n en la energ?a solar
El avance de los cient?ficos de EPFL en el desarrollo de células fotovoltaicas tandem representa un paso significativo hacia la mejora de la eficiencia de los paneles solares. Con un rendimiento de conversi?n del 30.9%, estas células podr?an transformar el campo de la energ?a solar, haciendo que la energ?a renovable sea m?s eficiente y accesible.
La integraci?n de estos avances en la producci?n industrial existente también promete una reducci?n en los costes, fomentando as? una adopci?n m?s amplia y sostenible de la energ?a solar.
Este desarrollo no solo acerca a la tecnolog?a solar a su l?mite te?rico de eficiencia, sino que también marca un hito importante en nuestro camino hacia un futuro m?s verde y sostenible.
Estudio de referencia: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435124001995
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Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
ÃßËÑ... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/renovables-logran-fabricar-celula-solar-103315706)