Investigadores del instituto Fraunhofer para Sistemas de Ingeniería Solar y de la compañía austriaca Grupo EV (EVG) lograron fabricar con éxito una célula solar multi-union basada en silicio, usaros dos contactos y una eficiencia que excedía los limites teóricos de las células de silicio.
Esto se logró gracias a los investigadores que utilizaron un proceso denominado “unión directa de oblea” esto para transferir micras de material semiconductor III-V (se trata de semiconductores de los grupos II a V de la tabla periódica de los elementos) al silicio, una técnica bien conocida en la industria de microelectrónica a la hora de fabricar chips de ordenadores. Se activó el plasma y las superficies de la subcelula se unen en vacío aplicando presión. Los átomos de la subcelula III-V se unen con los átomos de silicio, creando un dispositivo monolítico.
La eficiencia que se alcanza presenta un primer resultado para este tipo de células multi-union basadas en silicio.
La complejidad de su estructura interna no se puede evidenciar por su aspecto exterior. De hecho la célula tiene un contacto frontal y trasero simple, como una célula solar de silicio convencional y por lo tanto se puede integrar en módulos fotovoltaicos de la misma manera.
“trabajamos con métodos para superar los límites teóricas de las células de silicio”, dijo Frank Dimroth, (jefe del departamento de en el Founhofer ISE)
“en nuestra larga experiencia con las tecnologías del silicio y los semiconductores III-V lo que nos ha permitido alcanzar este hito de hoy”, Frank Dimroth. El laboratorio de calibración ha medido una eficiencia de una célula de silicio puro hasta la fecha era de 26.3% y el límite de eficiencia teórica para este tipo de células es de 29.4%.
La célula está construida por una secuencia de sus células apiladas una encima de la otra. Los llamados “diodos de túnel” conectan internamente las tres subcelulas de galio-indio-fosforo, Arsenio de galio y silicio, que abarcan el rango de absorción del espectro del sol. Teniendo otras fases de separación entre capas, todo gracias a la experiencia que se basa en décadas de investigación en el desarrollo de células solares basadas en silicio.
Esta célula es una demostración impresionante posibilidad de desarrollo para la unión, libre de resistencia de diferentes semiconductores sin el uso de adhesivos, la institución y la compañía se encuentran orgullosas de los logros obtenidos.
