Las células solares convierten la energía del sol en electricidad al convertir fotones en electrones. Un nuevo diseño de célula solar podría aumentar la eficiencia de conversión de energía a más del 50% al absorber los componentes espectrales de longitudes de onda más largas que generalmente se pierden durante la transmisión a través de la célula.Los hallazgos se publicaron el 6 de abril en la edición en línea de Comunicaciones de la naturaleza.
Esta investigación fue llevada a cabo por un equipo dirigido por el Profesor KITA Takashi y el Profesor Asistente del Proyecto ASAHI Shigeo en la Escuela de Ingeniería de Graduados de la Universidad de Kobe.
En teoría, la eficiencia de conversión de energía del 30% es el límite superior para las células solares tradicionales de unión simple, ya que la mayor parte de la energía solar que golpea la célula pasa sin ser absorbida, o se convierte en energía térmica. Se han estado llevando a cabo experimentos.en todo el mundo para crear varios diseños de células solares que puedan eliminar estas limitaciones en la eficiencia de conversión y reducir la pérdida de energía. El récord mundial actual es del 46% por ciento para una célula solar de 4 uniones. Si la eficiencia de conversión de energía de las células solaressupera el 50%, tendría un gran impacto en el costo de producción de electricidad.
Para reducir estas grandes pérdidas de energía y aumentar la eficiencia, el equipo de investigación del profesor Kita utilizó dos fotones pequeños de la energía transmitida a través de una célula solar de unión única que contiene una heterointerfaz formada por semiconductores con diferentes bandas prohibidas. Utilizando los fotones,desarrolló una nueva estructura de células solares para generar fotocorrientes. Además de demostrar resultados teóricos de hasta un 63% de eficiencia de conversión, logró experimentalmente una conversión ascendente basada en dos fotones, un mecanismo exclusivo de esta célula solar. La reducción en la pérdida de energía demostrada porEste experimento es más de 100 veces más efectivo en comparación con los métodos anteriores que usaban bandas intermedias.
El equipo continuará diseñando células solares y evaluará su rendimiento en función de la eficiencia de conversión, trabajando hacia una célula solar altamente eficiente para la producción de energía a bajo costo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Kobe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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