Fuente: newatlas.com
La nueva célula solar del equipo registró una eficiencia del 39,5 por ciento, en condiciones de iluminación equivalentes a las del Sol. Esa es una distinción importante que hacer: otras células solares experimentales han registrado eficiencias de hasta el 47 por ciento, pero eso es bajo luz altamente concentrada. Medir su eficiencia bajo iluminación de "un sol" da una mejor indicación de qué tan bien podrían funcionar en el mundo real.
La nueva célula solar supera el récord anterior del equipo del 39,2 por ciento desde 2020. En comparación, las células solares de silicio de uso común y las células solares de perovskita emergentes alcanzan una eficiencia de alrededor del 25 por ciento, mientras que las células solares en tándem que combinan ambos materiales se acercan al 30 por ciento.
También se probó la célula solar NREL para determinar su rendimiento en el espacio si se utilizara para alimentar satélites y otras naves espaciales. En esas condiciones, logró una respetable eficiencia del 34,2 por ciento.
La nueva célula solar se basa en una arquitectura conocida como células multiunión metamórficas invertidas (IMM) y contiene tres "uniones", los componentes que producen corriente eléctrica en respuesta a la luz. Cada una de esas uniones está hecha de un material diferente; en este caso, es fosfuro de galio e indio en la parte superior, arseniuro de galio en el medio y arseniuro de galio e indio en la parte inferior. Estos tres materiales se especializan en diferentes longitudes de onda de luz, lo que permite que la célula solar en su conjunto recolecte más energía de todo el espectro de luz.
Otro avance que contribuyó al nuevo récord de eficiencia fue la construcción de la capa intermedia con "pozos cuánticos". Básicamente, al intercalar una capa conductora entre otros dos materiales con una banda prohibida más amplia, los electrones quedan confinados en dos dimensiones, lo que permite que el material capture más luz. La capa intermedia de esta célula solar contenía hasta 300 pozos cuánticos, lo que llevó la eficiencia general a nuevos niveles.
El avance puede ser importante para la tecnología de células solares, pero el equipo afirma que fabricar este tipo de células sigue siendo bastante caro. Será necesario seguir trabajando para reducir esos costos y abrir nuevas aplicaciones.