dijous, 20 de setembre de 2018

Cel·les solars de doble capa

Els científics de materials de l'Escola d'Enginyeria Samueli de la Universitat de California Los Angeles (UCLA) han desenvolupat una cèl·lula solar de pel·lícules molt eficients que genera més energia de la llum del Sol que els panells solars típics, gràcies al seu disseny de doble capa.

Cel·les solars de doble capa

El dispositiu es realitza mitjançant la polvorització d'una fina capa de perovskita, un compost barat de plom i iode que s'ha demostrat que és molt eficient en la captura de l'energia de la llum solar a una cel·la solar comercialment disponible. La cèl·lula solar que forma la capa inferior del dispositiu està formada per un compost de coure, indi, gali i selenidi, o CIGS.
La nova cel·la de l'equip converteix el 22,4 per cent de l'energia entrant del Sol, un registre en l'eficiència de conversió de potència per a una cèl·lula solar tàndem perovskita-CIGS. El rendiment es va confirmar en les proves independents del Laboratori Nacional d'Energies Renovables del Departament d'Energia dels EUA. (El registre anterior, establert el 2015 per un grup al Centre d'Investigació Thomas J. Watson d'IBM, va ser del 10,9 per cent.) La taxa d'eficiència del dispositiu UCLA és similar a la de les cel·les solars de poli (silici) que actualment dominen el mercat fotovoltaic.
La investigació, que es va publicar ecentment a la revista Science, va estar encapçalada per Yang Yang Carol, de la UCLA i Lawrence E. Tannas Jr., Professor de Ciència de Materials.
Amb aquest disseny de cel·les solars tàndem, s'està aprofitant l'energia de dues parts diferents de l'espectre solar a la mateixa zona de dispositius, de manera que augmenta la quantitat d'energia generada a partir de la llum del sol en comparació amb la capa CIGS sola.
La tècnica de polvorització sobre una capa de perovskita podria incorporar-se fàcilment i de forma econòmica als processos de fabricació de cel·lulars existents.

Cel·les solars de doble capa

La capa de base CIGS de la cèl·lula, que és d'uns 2 micres (o dos mil·lèsimes de mil·límetre), absorbeix la llum del sol i genera energia a un ritme d'eficàcia del 18,7 per cent, però afegint la capa perovskita d'1 micra de gruix, millora la seva eficiència. Les dues capes s'uneixen mitjançant una interfície a nivell de nanoescala que els investigadors de l'UCLA han dissenyat; la interfície ajuda a donar al dispositiu un voltatge més alt, cosa que augmenta la quantitat d'energia que pot exportar.
I tot el muntatge s'asseu sobre un substrat de vidre de 2 mil·límetres de gruix.

Cel·les solars de doble capa

Aquesta tecnologia va augmentar el rendiment de les cèl·lules solars CIGS existents en gairebé un 20 per cent del seu rendiment original, el que significa una reducció del 20 per cent dels costos energètics.
Els dispositius que utilitzen el disseny de dues capes podrien arribar a un 30% d'eficiència de conversió d'energia. Aquest serà el següent objectiu del grup de recerca.

Font: UCLA Samueli School of Engineering

Cap comentari:

Publica un comentari

Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament