Célula fotovoltaica multiunión
célula de energía solar con múltiples brechas de banda de diferentes materiales / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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Una célula fotovoltaica multiunión es una célula solar con múltiples uniones p-n de diferentes materiales semiconductores. Cada unión p-n de cada material, produce corriente eléctrica en respuesta a una diferente longitud de onda de la luz. Una célula simple, produce corriente eléctrica de una sola longitud de onda en el espectro de luz solar. Una célula solar de células multiunión producirá una corriente eléctrica en múltiples longitudes de onda de la luz, lo que aumenta la eficiencia de conversión de la energía de la luz solar a energía eléctrica utilizable.
Las células tradicionales de unión única tienen una eficacia teórica máxima del 33.16%.[2] Teóricamente, un número infinito de uniones tendría una eficacia límite del 86.8% bajo luz solar altamente concentrada.[3]
Actualmente, los mejores ejemplos de laboratorio de células solares de silicio cristalino tradicionales tienen eficiencias entre 20% y 25%,[4] mientras que los ejemplos de laboratorio de células de múltiples uniones han demostrado un rendimiento superior al 46% bajo luz solar concentrada.[5][6][7] Los ejemplos comerciales de células en tándem están ampliamente disponibles al 30% con iluminación solar sin concentrar,[8][9] y mejoran a alrededor del 40% con luz solar concentrada. Sin embargo, esta eficiencia se obtiene a costa de una mayor complejidad y precio de fabricación. Hasta la fecha, su mayor precio y su mayor relación precio/rendimiento han limitado su uso a funciones especiales, especialmente en el sector aeroespacial, donde es deseable su alta relación potencia/peso. En aplicaciones terrestres, estas células solares están surgiendo en concentradores fotovoltaicos (CPV), con un número creciente de instalaciones en todo el mundo.[10]
Las técnicas de fabricación en tándem se han utilizado para mejorar el rendimiento de los diseños existentes. En particular, la técnica se puede aplicar a células solares de película delgada de bajo costo que usan silicio amorfo, a diferencia del silicio cristalino convencional, para producir una celda con una eficiencia de alrededor del 10% que es liviana y flexible. Este enfoque ha sido utilizado por varios proveedores comerciales,[11] pero estos productos están actualmente limitados a ciertos roles de nicho, como los materiales para techos.
En la actualidad, los mejores ejemplos de laboratorio de las células solares de silicio tradicionales tienen una eficiencia de alrededor de 25%,[12] mientras que los ejemplos de laboratorio de células multiunión han demostrado un rendimiento por encima del 43%.[13][7]