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BUSCANDO LA CÉLULA
SOLAR MÁS EFICIENTE
Un
grupo de investigación de la Universidad Complutense de Madrid estudia
desde hace 5 años un nuevo tipo de materiales cuya aplicación en
células solares ha mostrado recientemente resultados muy prometedores.
Este nuevo concepto se basa en un aprovechamiento más eficiente de la
radiación solar, usando para ello el concepto de materiales de banda
intermedia.
Los
materiales de banda intermedia representan uno de los conceptos más
revolucionarios y prometedores que se están desarrollando en los
últimos años para aumentar la eficiencia de las células solares. Así lo
ha explicado David Pastor, investigador de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid (UCM).
Actualmente nos encontramos inmersos en la tercera generación de
dispositivos fotovoltaicos donde se proponen toda una clase de
tecnologías que pretenden obtener células fotovoltaicas de alta
eficiencia utilizando técnicas y procesos de fabricación que no
encarezcan excesivamente los costes. Estas nuevas tecnologías tienen el
potencial de superar las eficiencias máximas impuestas por el límite
termodinámico que está situado alrededor del 40%.
"De cumplirse los objetivos que se plantean en esta tercera
generación, la energía fotovoltaica podría convertirse en una opción
competitiva frente a otras fuentes de energía no renovables", comenta Javier Olea, miembro del grupo de investigación.
Una de las tecnologías utilizadas para desarrollar materiales de banda
intermedia consiste en la introducción de una alta concentración de
átomos de impurezas que creen niveles profundos con energías situadas
en el medio de la banda prohibida de energías (gap) del semiconductor
huésped. Esto permitiría excitar portadores no sólo desde la banda de
valencia a la banda de conducción del semiconductor mediante la
absorción de fotones con energía igual o superior a la energía del gap
del semiconductor, tal y como ocurre en las células solares
tradicionales, sino que se podrían excitar electrones a la banda de
conducción mediante fotones con energía inferior al gap del
semiconductor, aumentando notablemente la eficiencia de la célula
fotovoltaica.
 
Representación de las eficiencias y de los costes para
Esquema de energías de la banda intermedia
cada una de las generaciones de células fotovoltaicas
Fuente: UCM
Cálculos teóricos realizados por los profesores Antonio Luque y Antonio Martí,
del Instituto de Energía Solar (I.E.S.) de la Universidad Politécnica
de Madrid (UPM), predicen para este tipo de células solares eficiencias
de hasta el 60%, valores muy por encima de la eficiencia actual para
células de una sola unión (22%). Es decir, con el mismo área de
material se podrían provechar muchos más fotones procedentes del sol
para obtener energía eléctrica.
UNA NUEVA GENERACIÓN DE DISPOSITIVOS FOTOVOLTAICOS
El grupo de investigación Láminas Delgadas y Microelectrónica de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid, liderado por el profesor Germán González, se dedica desde hace cinco años a investigar y desarrollar tecnologías para la obtención de materiales de banda intermedia.
Estas investigaciones se han desarrollado en el marco de los proyectos CONSOLIDER GENESIS-FVNUMANCIA II de
la Comunidad Autónoma de Madrid, donde colaboran hasta una decena de
grupos de investigación. Estos proyectos están coordinados por los
profesores Antonio Luque y Antonio Martí, del Instituto de Energía
Solar (I.E.S.) de la Universidad Politécnica de Madrid.
Resultados experimentales obtenidos recientemente por el grupo han
demostrado que la introducción mediante implantación iónica de titanio
en silicio genera materiales de banda intermedia.
Este trabajo ha sido posible gracias a la labor que se desarrolla en los C.A.I.
(Centro de Asistencia a la Investigación) de Técnicas Físicas,
especialmente el servicio de Microelectrónica y de Microscopía
Electrónica del campus de la UCM".
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Puesta en marcha de Centrales Termosolares (31/3 y 1/4)
Operación de Centrales Termosolares: eficiencia y optimización (14 y 15 de Abril)
Mantenimiento de Centrales Termosolares (5 y 6 de Mayo)
Permitting y gestión financiera de proyectos energéticos (23 y 24 de Mayo)
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