Células solares mas baratas
Según un artículo publicado este mes en Technology Review, un nuevo método barato para unir espejos al silicio produce células solares muy eficaces y cuya fabricación no cuesta demasiado. La técnica podría conducir a paneles solares que producen electricidad por el precio medio de la electricidad en los EEUU.
Suniva, una empresa de reciente creación con sede en Atlanta, ha desarrollado unas células solares que convierten en electricidad alrededor del 20% de la energía de la luz que cae sobre ellas. Esta cifra supone un aumento desde el 17% de sus anteriores células solares y se aproxima a la eficacia de las mejores células solares del mercado, pero según Ajeet Rohatgi, fundador y director de tecnología de la compañía, a diferencia de otras células solares de silicio altamente eficaces, las de Suniva están hechas con métodos de bajo coste. Uno de ellos es el estampado serigráfico, un proceso relativamente barato y muy parecido a la serigrafía utilizada para la impresión de camisetas.
Hasta ahora, el elevado coste de las células solares las ha limitado a un papel marginal en la producción de energía, proporcionando menos del 1% de la electricidad de todo el mundo. Rohatgi calcula que las técnicas de fabricación de bajo coste de la compañía harán que la energía solar pueda llegar a competir con las fuentes convencionales, produciendo electricidad por unos 8-10 céntimos por kilovatio-hora (similar al coste medio de la electricidad en los EEUU y muy inferior a los precios de otros mercados).
Las células de Suniva son muy eficaces porque pueden atrapar la luz, manteniendo los fotones en el interior del material activo de la célula solar hasta que la energía se puede utilizar para liberar electrones y generar una corriente eléctrica. El concepto básico de atrapar la luz no es nuevo. Depende de la texturización de la superficie frontal de la capa de silicio que forma el material activo de la célula solar. La texturización crea distintas caras que redireccionan la luz entrante, refractándola de modo que, en lugar de pasar directamente a través del silicio, viaja a lo largo de la capa de silicio. Los fotones, por tanto, permanecen más tiempo en el material y tienen más oportunidades de ser absorbidos por átomos del material. Cuando eso sucede, la energía de los fotones puede liberar electrones que, a su vez, se utilizan para generar una corriente.
La captura de la luz se puede incrementar emparejando la superficie texturizada con una capa reflectante en la parte posterior de la capa de silicio. El espejo mantiene la luz más tiempo en la célula solar, incrementando aún más el número de electrones liberados. Como consecuencia, el silicio puede ser la mitad de grueso de lo habitual y absorber la misma cantidad de luz. Al utilizar menos cantidad de un material caro se reducen directamente los costes, pero el método permite también a los fabricantes de células solares hacerlas con formas de silicio menos puras y más baratas. En una células solar convencional, que puede tener una capa de silicio de 200 micrómetros de grosor, las impurezas entre el material pueden atrapar electrones fácilmente antes de que éstos alcancen la superficie y escapen para generar la corriente. En cambio, en una capa de silicio de tan solo 100 micrómetros de grosor, los electrones recorren una distancia más corta, por lo que es menos probable que se encuentren con una impureza antes de escapar. El silicio de calidad inferior es mucho más barato y más fácil de trabajar que el silicio muy refinado utilizado habitualmente en las células solares.
Fuente: Technology Review
Suniva, una empresa de reciente creación con sede en Atlanta, ha desarrollado unas células solares que convierten en electricidad alrededor del 20% de la energía de la luz que cae sobre ellas. Esta cifra supone un aumento desde el 17% de sus anteriores células solares y se aproxima a la eficacia de las mejores células solares del mercado, pero según Ajeet Rohatgi, fundador y director de tecnología de la compañía, a diferencia de otras células solares de silicio altamente eficaces, las de Suniva están hechas con métodos de bajo coste. Uno de ellos es el estampado serigráfico, un proceso relativamente barato y muy parecido a la serigrafía utilizada para la impresión de camisetas.
Hasta ahora, el elevado coste de las células solares las ha limitado a un papel marginal en la producción de energía, proporcionando menos del 1% de la electricidad de todo el mundo. Rohatgi calcula que las técnicas de fabricación de bajo coste de la compañía harán que la energía solar pueda llegar a competir con las fuentes convencionales, produciendo electricidad por unos 8-10 céntimos por kilovatio-hora (similar al coste medio de la electricidad en los EEUU y muy inferior a los precios de otros mercados).
Las células de Suniva son muy eficaces porque pueden atrapar la luz, manteniendo los fotones en el interior del material activo de la célula solar hasta que la energía se puede utilizar para liberar electrones y generar una corriente eléctrica. El concepto básico de atrapar la luz no es nuevo. Depende de la texturización de la superficie frontal de la capa de silicio que forma el material activo de la célula solar. La texturización crea distintas caras que redireccionan la luz entrante, refractándola de modo que, en lugar de pasar directamente a través del silicio, viaja a lo largo de la capa de silicio. Los fotones, por tanto, permanecen más tiempo en el material y tienen más oportunidades de ser absorbidos por átomos del material. Cuando eso sucede, la energía de los fotones puede liberar electrones que, a su vez, se utilizan para generar una corriente.
La captura de la luz se puede incrementar emparejando la superficie texturizada con una capa reflectante en la parte posterior de la capa de silicio. El espejo mantiene la luz más tiempo en la célula solar, incrementando aún más el número de electrones liberados. Como consecuencia, el silicio puede ser la mitad de grueso de lo habitual y absorber la misma cantidad de luz. Al utilizar menos cantidad de un material caro se reducen directamente los costes, pero el método permite también a los fabricantes de células solares hacerlas con formas de silicio menos puras y más baratas. En una células solar convencional, que puede tener una capa de silicio de 200 micrómetros de grosor, las impurezas entre el material pueden atrapar electrones fácilmente antes de que éstos alcancen la superficie y escapen para generar la corriente. En cambio, en una capa de silicio de tan solo 100 micrómetros de grosor, los electrones recorren una distancia más corta, por lo que es menos probable que se encuentren con una impureza antes de escapar. El silicio de calidad inferior es mucho más barato y más fácil de trabajar que el silicio muy refinado utilizado habitualmente en las células solares.
Fuente: Technology Review
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