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Un equipo de científicos crea una célula solar que podría ser la más eficiente del mundo

Matthew Lumb, investigador de la Universidad George Washington (EEUU), lidera un grupo de trabajo que ha diseñado un prototipo de célula solar que integra múltiples células apiladas en un solo dispositivo capaz de capturar casi toda la energía en el espectro solar, con un 44,5% de eficiencia.

Un investigador de la Universidad George Washington, Matthew Lumb, lidera un equipo de trabajo que ha diseñado y construido un prototipo para una nueva célula solar que integra múltiples células apiladas en un solo dispositivo capaz de capturar casi toda la energía en el espectro solar, gracias a materiales basados en sustratos de antimonio de galio (GaSb).

Este nuevo desarrollo de célula convierte la luz solar directa en electricidad con un 44,5% de eficiencia, por lo que, según los expertos, tiene el potencial de convertirse en la célula solar más eficiente del mundo.

El método es diferente de los paneles solares que se suelen instalar en tejados o huertos solares. Este nuevo dispositivo utiliza paneles fotovoltaicos concentradores (CPV), que a su vez usan lentes para concentrar la luz solar en pequeñas células solares a microescala. Debido a su minúsculo tamaño –menos de un milímetro cuadrado–, las células solares que utilizan materiales más sofisticados podrían desarrollarse a un coste rentable.

Durante años, los científicos han trabajado para desarrollar células solares más eficientes; sin embargo, este enfoque tiene dos aspectos novedosos. Utiliza una familia de los citados materiales basados en sustratos de antimonio de galio (GaSb), que se hallan usualmente en aplicaciones para láseres infrarrojos y fotodetectores; estas células solares basadas en GaSb se ensamblan en una estructura apilada junto con células solares de alta eficiencia colocadas en sustratos convencionales que capturan fotones solares de longitud de onda más corta. Además, segundo factor, el proceso de apilamiento utiliza una técnica conocida como transferencia-impresión, que permite el montaje tridimensional de estos diminutos dispositivos con un alto grado de precisión.

"Nuestro nuevo dispositivo es capaz de desbloquear la energía almacenada en los fotones de longitud de onda larga, que se pierden en las células solares convencionales, y por lo tanto, proporciona un camino para la realización de la última célula solar de múltiples uniones", ha explicado en un comunicado Matthew Lumb.

Esta célula solar es muy costosa, pero los investigadores creen que era importante mostrar los límites de lo que es posible en términos de eficiencia. A pesar de estos costes, los expertos indican que un producto similar podría llevarse al mercado si se redujeran los costes en las tecnologías de concentración y de reciclaje de los sustratos.

El estudio ha sido publicado en la revista Advanced Energy Materials.

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