El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar está desarrollando células fotovoltaicas especiales para aplicaciones de energía por luz.
Las células fotovoltaicas de GaAs se unen a la tecnología de potencia sobre fibra.
Nuevo récord solar para el Instituto Alemán de Investigación Fraunhofer. En este caso, las células fotovoltaicas de GaAs han alcanzado una eficiencia de conversión del 68,9%.
Pero cuidado, no se trata de la habitual instalación de luz solar. Los científicos han desarrollado una nueva película fina de arseniuro de galio para las llamadas aplicaciones de energía por luz o energía por fibra.
¿Qué es? Tecnología en la que un cable de fibra óptica transporta energía para alimentar dispositivos como sensores, como alternativa o en conjunción con la transmisión de datos.
Estos sistemas son útiles en los casos en los que no es posible suministrar electricidad a la electrónica distribuida a través de cables de cobre. Por ejemplo, cuando hay riesgo de interferencias electromagnéticas o cuando el metal añade demasiado peso. O cuando el espacio de la instalación no permite colocar otros cables además de las líneas de datos.
Hay una gran variedad de aplicaciones para los sistemas Power-by-Light. La supervisión del estado estructural de las turbinas eólicas y los indicadores de combustible en los aviones son sólo dos ejemplos de una lista muy amplia.
Este es un campo de estudio en el que Fraunhofer ISE tiene una ventaja competitiva. Los científicos están desarrollando células fotovoltaicas de GaAs especiales para esta tecnología. Convertidores de energía láser que transforman la luz monocromática en electricidad con la máxima eficacia. El último logro es una célula basada en arseniuro de galio capaz de convertir el 68,9% de la luz láser con una longitud de onda de 858 nm.
Representa el valor más alto jamás alcanzado, que es posible gracias a una tecnología especial de película fina en la que las capas crecen sobre un sustrato y luego se retiran.
Lo que queda es una estructura de unos pocos micrómetros de grosor, a cuya superficie posterior se aplica un espejo conductor y altamente reflectante.
Esto proporciona a la célula fotovoltaica dos ventajas. En primer lugar, los fotones quedan atrapados en la unidad y se maximiza la absorción de la energía del fotón cerca de la brecha de banda. En segundo lugar, los nuevos fotones generados por la recombinación radiante en el absorbedor son captados y usados por el espejo. Esto también aumenta la tensión al prolongar la vida útil del portador de carga. Se trata de un resultado impresionante que demuestra el potencial de la fotovoltaica para aplicaciones industriales más allá de la generación de energía solar.
Dr. Henning Helmers, jefe del grupo de investigación del Fraunhofer ISE.
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