Células fotovoltaicas de alto rendimiento
01/02/2011
El Grupo de Investigación en Micro y Nanotecnologías de la UPC ha creado células fotovoltaicas de silicio que logran un rendimiento del 20.5%, hecho que las convierte en el modelo más eficiente de los que existen en España con este material.
Las células desarrolladas por los investigadores del Grupo de Investigación en Mico y Nanotecnologías de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) han superado la barrera del 15%, rendimiento medio de las células fotovoltaicas más comunes. En concreto, han logrado una eficiencia de conversión (de la luz solar en electricidad) del 20.5%, cosa que permite aumentar una tercera parte la producción de energía por cada unidad de superficie. Este resultado está al nivel de las investigaciones realizadas por grupos de investigación líderes en este ámbito a escala internacional.
Por ejemplo, gracias al elevado rendimiento de este nuevo modelo de células, sólo harían falta 4,8 m2 de placas fotovoltaicas por suministrar la energía consumida por una familia en un año —de unos 4 kWh al día por término medio—, mientras que con las células tradicionales se necesitarían 6,5 m2
Compuestas de silicio cristalino, su funcionamiento es sencillo y similar al de las células convencionales: la luz que captan genera cargas que se recogen en los contactos de las placas y la transforman en corriente eléctrica. “Lo que interesa es generar muchas cargas y que no se pierdan, es decir, que lleguen a los contactos”, explica Ramon Alcubilla, miembro del grupo de investigación. Finalmente, la luz solar convertida en corriente eléctrica se inyecta en la red eléctrica para usos domésticos e industriales.
La clave del éxito ha sido, pues, minimizar las pérdidas, hecho que convierte las células de silicio desarrolladas por los investigadores de la UPC en las más eficientes del Estado. “Hemos hecho un esfuerzo considerable de concepción y desarrollo de nuevos materiales, de nuevas estructuras y de la tecnología necesaria para que todo el proceso sea lo más perfecto posible y permita lograr altos rendimientos”, apunta Alcubilla. Ahora el futuro pasa por desarrollar procedimientos que hagan posible la fabricación a gran escala.
El resultado de esta investigación —en el marco de la cual se han hecho 38 ensayos desde el 2002— está al nivel de otras de las investigaciones hechas en otros países líderes en el ámbito de la energía fotovoltaica. De hecho, el rendimiento máximo de células de este tipo es del 24.7%, logrado por un grupo australiano de la University of New South Wales.
En el 2010, según datos de la Red Eléctrica Española, la energía de origen solar cubrió en España un 2% del total de la demanda de energía eléctrica y representa un 6,25 % del total cubierto por medios renovables, categoría dónde se incluyen la energía hidroeléctrica, la eólica, la solar térmica, la biomasa, la geotérmica y la energía de mares y océanos, entre otras.
Por ejemplo, gracias al elevado rendimiento de este nuevo modelo de células, sólo harían falta 4,8 m2 de placas fotovoltaicas por suministrar la energía consumida por una familia en un año —de unos 4 kWh al día por término medio—, mientras que con las células tradicionales se necesitarían 6,5 m2
Compuestas de silicio cristalino, su funcionamiento es sencillo y similar al de las células convencionales: la luz que captan genera cargas que se recogen en los contactos de las placas y la transforman en corriente eléctrica. “Lo que interesa es generar muchas cargas y que no se pierdan, es decir, que lleguen a los contactos”, explica Ramon Alcubilla, miembro del grupo de investigación. Finalmente, la luz solar convertida en corriente eléctrica se inyecta en la red eléctrica para usos domésticos e industriales.
La clave del éxito ha sido, pues, minimizar las pérdidas, hecho que convierte las células de silicio desarrolladas por los investigadores de la UPC en las más eficientes del Estado. “Hemos hecho un esfuerzo considerable de concepción y desarrollo de nuevos materiales, de nuevas estructuras y de la tecnología necesaria para que todo el proceso sea lo más perfecto posible y permita lograr altos rendimientos”, apunta Alcubilla. Ahora el futuro pasa por desarrollar procedimientos que hagan posible la fabricación a gran escala.
El resultado de esta investigación —en el marco de la cual se han hecho 38 ensayos desde el 2002— está al nivel de otras de las investigaciones hechas en otros países líderes en el ámbito de la energía fotovoltaica. De hecho, el rendimiento máximo de células de este tipo es del 24.7%, logrado por un grupo australiano de la University of New South Wales.
La energía fotovoltaica en el mundo
Según la Agencia Internacional de la Energía, España es uno de los países con más potencia fotovoltaica instalada, con más de 4.000 MW. El líder es Alemania, con 7.203 MW instalados. A escala mundial, de acuerdo con los datos de la Asociación Europea de la Industria Fotovoltaica, la potencia total instalada el año 2009 era de 22.787 MW, 15.943 MW de los cuales en la Unión Europea (UE). De hecho, en dos años, del 2007 al 2009, la UE se ha convertido en líder del sector, triplicando el número de instalaciones fotovoltaicas, seguida de lejos por Japón, con 2.633 MW. En el 2010, según datos de la Red Eléctrica Española, la energía de origen solar cubrió en España un 2% del total de la demanda de energía eléctrica y representa un 6,25 % del total cubierto por medios renovables, categoría dónde se incluyen la energía hidroeléctrica, la eólica, la solar térmica, la biomasa, la geotérmica y la energía de mares y océanos, entre otras.
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