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| El Dr. Andreas Distler de ZAE Bayern con el módulo solar de registro orgánico en la fábrica solar del futuro. En el fondo, la línea piloto para la impresión fotovoltaica de película delgada. (Imagen: ZAE / Kurt Fuchs) |
En Alemania consiguen batir el récord mundial de eficiencia establecido para módulos solares orgánicos. Los nuevos módulos desarrollados por un equipo de investigación de Nuremberg y Erlangen, son un 30% más eficientes que los anteriores.
Un equipo de investigación de Nuremberg y Erlangen ha establecido un nuevo récord para la eficiencia de conversión de los módulos fotovoltaicos orgánicos (OPV). Los científicos de la FAU, el Centro Bávaro de Investigación de Energía Aplicada (ZAE) y el Instituto Helmholtz Erlangen-Nuremberg para Energías Renovables (HI ERN), una sucursal de Forschungszentrum Jülich, construida en cooperación con la Universidad Tecnológica del Sur de China (SCUT) ) un módulo OPV que logra una eficiencia del 12,6 por ciento en un área de 26 centímetros cuadrados. El nuevo récord mundial supera el máximo anterior de 9.7 por ciento en 30 por ciento.
Este es el valor más alto jamás reportado para un módulo fotovoltaico orgánico. Fue confirmado por una medición calibrada certificada bajo condiciones de prueba estándar en el laboratorio de certificación independiente de Fraunhofer ISE (Freiburg) en septiembre de 2019. El módulo multicelular se desarrolló en la fábrica solar del futuro en el Energy Campus Nuremberg (EnCN) en un laboratorio de recubrimiento con una línea piloto de megavatios única para energía fotovoltaica de película delgada, que fue diseñada y realizada con el apoyo financiero del Ministerio de Economía de Baviera.
"Este avance muestra que Bavaria no solo es el líder en la expansión de la energía fotovoltaica, sino que también ocupa una posición de liderazgo en el desarrollo de tecnologías futuras", enfatiza el Ministro de Estado Hubert Aiwanger, Ministro de Estado de Asuntos Económicos, Desarrollo y Energía de Baviera.
Las células solares orgánicas generalmente consisten en dos componentes orgánicos diferentes, que producen las propiedades de semiconductores requeridas. A diferencia del silicio usado convencionalmente, que se extrae de la masa fundida de manera intensiva en energía, los semiconductores orgánicos se pueden aplicar directamente desde una solución a una lámina de soporte o un soporte de vidrio.
Por un lado, esto reduce los costos de fabricación y, por otro lado, el uso de materiales flexibles y livianos permite nuevas aplicaciones, por ejemplo en dispositivos móviles o ropa, incluso si la eficiencia aún no es comparable a la de las células solares de silicio convencionales.
"Este hito en la investigación sobre semiconductores orgánicos muestra que los últimos desarrollos de rendimiento con eficiencias de células certificadas de más del 16 por ciento no se limitan a la escala del laboratorio, sino que pueden reducirse al nivel de módulo y prototipo", explica el profesor Christoph Brabec de FAU , Director de HI ERN y Director Científico de la Fábrica Solar del Futuro, un grupo de investigación de ZAE Bayern.
Debido al diseño, la eficiencia de los módulos fotovoltaicos completos es siempre ligeramente inferior a la de la celda individual. Por ejemplo, parte del área del módulo siempre está inactiva porque esta área se utiliza para interconectar las celdas individuales. A medida que aumenta el área del módulo, también lo hace la pérdida debido a la resistencia eléctrica de los electrodos.
El módulo de registro consta de doce celdas conectadas en serie y tiene un factor de relleno geométrico de más del 95 por ciento. Esta proporción del área del módulo contribuye activamente a la generación de energía. En términos de área activa, incluso logra una eficiencia del 13,2 por ciento. La minimización de las áreas inactivas se logró mediante la estructuración láser de alta resolución, tal como se desarrolló y optimizó en los últimos años en la "fábrica solar del futuro".
- Fuente: Universidad de Nuremberg
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