HZB establece otro récord mundial para células solares en tándem CIGS-Pero
La celda tándem combina CIGS y perovskita y logra una eficiencia récord certificada del 24,6%. © G. Farias Basulto / HZB
Los componentes más importantes son claramente visibles bajo el microscopio electrónico de barrido: en la capa de contacto hay cristales granulares de CIGS, encima de los cuales hay una capa intermedia de óxido de zinc dopado con aluminio, encima de la cual se encuentra la capa extremadamente fina de perovskita (negra). Se aplicó una capa de óxido de zinc dopado con indio y un revestimiento antirreflectante en la parte superior. © HZB
Al combinar dos películas delgadas de semiconductores para formar una célula solar en tándem, se pueden lograr altas eficiencias con una huella ecológica mínima. Los equipos del HZB y de la Universidad Humboldt de Berlín han presentado una célula tándem compuesta de CIGS y perovskita que ostenta un nuevo récord mundial con una eficiencia del 24,6%. Este valor fue certificado por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE.
Las células solares de película fina requieren poca energía y material para su producción y, por lo tanto, se caracterizan por una huella ecológica muy pequeña. Además de las conocidas y líderes del mercado células solares de silicio, también existen células solares de película fina, por ejemplo, basadas en cobre, indio, galio y selenio, las llamadas células CIGS. Las películas delgadas CIGS pueden incluso aplicarse a sustratos flexibles.
Ahora, los expertos del HZB, junto con la Universidad Humboldt de Berlín, han desarrollado una nueva célula solar tándem que combina una célula inferior hecha de CIGS con una célula superior basada en perovskita. Al mejorar las capas de contacto entre las celdas superiores e inferiores, fue posible aumentar la eficiencia al 24,6%. Se trata de un récord mundial vigente y el valor fue certificado por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE en Friburgo.
Como siempre, este valor récord solo se pudo lograr mediante un exitoso trabajo en equipo: la celda superior fue construida por el estudiante de máster de la TU Berlín, Thede Mehlhop, bajo la supervisión de Stefan Gall. La capa absorbente de perovskita procede del laboratorio conjunto del HZB y la Universidad Humboldt de Berlín. La subcelda CIGS y las capas de contacto fueron fabricadas por el investigador del HZB Guillermo Farias Basulto. También utilizó la potente instalación de clúster KOALA, que permite el recubrimiento de perovskitas y capas de contacto en el vacío en el HZB.
“En el HZB contamos con laboratorios altamente especializados y también con expertos que ofrecen el máximo rendimiento en su campo. "Con esta célula tándem, un récord mundial, han demostrado una vez más lo fructífera que es su colaboración", afirma el profesor Rutger Schlatmann, portavoz del departamento de energía solar del HZB.
El récord anunciado ahora no es el primer récord mundial en HZB: los equipos de HZB ya han logrado valores récord mundiales varias veces con células solares en tándem, más recientemente con células solares en tándem de silicio-perovskita, pero también con la combinación CIGS-perovskita.
“Estamos seguros de que las células tándem CIGS-perovskita pueden lograr eficiencias mucho más altas, probablemente superiores al 30%”, afirma el profesor Rutger Schlatmann.
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