Evolución de la eficiencia de las células fotovoltaicas
Una célula fotoeléctrica es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (flujo de electrones libres) mediante el efecto fotoeléctrico, generando energía solar fotovoltaica. Compuesto de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
Eficiencia de las Celulas Fotoelectricas:
La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente (producidas a partir de silicio monocristalino) está alrededor del 14%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de las células de silicio amorfo hasta el 14-22% de las células de silicio monocristalino. También existen Las células multicapa, normalmente de arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del 30%.
Utilización, en sistemas de alta concentración, de células multiunión de alta eficiencia basadas en compuestos III-V.
En el Instituto de Energía Solar se han fabricado por MOVPE células multiunión que han alcanzado el 28 % de eficiencia, poseyendo la mayor eficiencia del mundo (26,2 %) para células solares de una sola unión (GaAs) a la concentración de 1000 soles.
En este proyecto se buscará la mejora de la eficiencia de las células multiunión hasta valores por encima del 30 % a 1000 soles, la creación de una línea piloto de producción de estas células para suministrar dispositivos a ISOFOTON con los que fabricar módulos y el desarrollo de los elementos ópticos de alta concentración (1000 soles). El éxito en esta estrategia posibilitaría el establecimiento por parte de ISOFOTON como una fábricas pioneras en el mundo (con vocación de liderazgo) en la fabricación de paneles fotovoltaicos de concentración con células multiunión de semiconductores III-V. Para el desarrollo de estos procesos se utilizarán técnicas similares a las que usa la optoelectrónica estando este modo especial de fabricación protegido por una patente de la Universidad Politécnica de Madrid.
La implementación industrial de las dos estrategias de concentración requiere también del desarrollo de inversores conectados a red e integrados en el sistema de puntería solar. El desarrollo de estos inversores será el objetivo del Grupo de Sistemas de Electrónica de Potencia de la UC3M (GSEP-UC3M) en colaboración con INSPIRA que es empresa pionera en el mundo en sistemas de puntería solar para concentración.
Evolucion de las Celulas Fotovoltaicas
El National Center for Photovoltaics (Centro Nacional para {Energía} Fotovoltaica), que es parte del National Renewable Energy Lab (Laboratorio Nacional de Energías Renovables) de los Estados Unidos lleva recogiendo desde mediados de los años 70, cuando por fin las células fotovoltaicas alcanzaron un precio que las empezó a hacer económicamente viables, datos acerca de su eficiencia, datos que se pueden ver en un gráfico:
Fuente: Instituto energia solar, La informacion
