El valor de conversión fue alcanzado por un equipo internacional de científicos en una célula solar de heterounión de silicio amorfo/cristalino.
Mejora de la captación de luz en la fotovoltaica de silicio amorfo.
Puede que no sea tan conocido como sus hermanos «cristalinos», pero el silicio amorfo es un semiconductor tecnológicamente importante para diversos dispositivos electrónicos.
Y lo que es más importante, tiene una larga historia de uso en aplicaciones fotovoltaicas, desde las primeras calculadoras solares hasta las películas de última generación.
A pesar de su rendimiento considerablemente reducido en comparación con el silicio mono y policristalino, este material ofrece un coste reducido, una producción simplificada y una considerable flexibilidad de aplicación. El principal problema sigue siendo la escasa capacidad de captación de luz.
En el pasado, varios científicos han intentado aumentar el rendimiento dopando el silicio amorfo con boro. Sin embargo, hasta ahora la mayoría ha conseguido resultados pobres y poco fiables.
Ahora, investigadores de la Academia China de Ciencias (CAS), Zhongwei New Energy y la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST) vuelven a intentarlo con una nueva estrategia que podría mejorar notablemente la eficiencia de la fotovoltaica de silicio amorfo.
El equipo recurrió a la inmersión en la luz, literalmente, a la inmersión en la luz. En sus experimentos, Liu y sus colegas descubrieron que la luz puede inducir la difusión y el salto de átomos de hidrógeno débilmente unidos en el silicio amorfo hidrogenado. Esto, a su vez, activa el dopaje del boro, mejorando la capacidad de captación de luz. El efecto descrito es reversible y la conductividad oscura del material (capacidad de generar cargas incluso cuando no entran fotones en el dispositivo) disminuye espontáneamente con el tiempo una vez que las células dejan de estar iluminadas.
El grupo probó su método en células solares de heterounión de silicio (amorfo/cristalino). A continuación, evaluó el rendimiento a una temperatura estándar de 25 °C. Los experimentos mostraron una eficiencia de conversión sobre un área de 244,63 cm2 del 25,18% con un factor de llenado del 85,42%. Se trata de resultados prometedores que, según explica el equipo, podrían mejorarse en futuros estudios.
Más información: www.nature.com
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