Nueva unión entre celdas solares manejará una energía máxima de 70,000 soles
La capa incorporada de arseniuro de galio elimina la pérdida de voltaje en las uniones de conexión. (crédito: NC State University/Appl. Phys. Lett.)
Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han ideado una nueva técnica para mejorar las conexiones entre grupos de celdas solares, la cual mejora la eficiencia en conjunto de los dispositivos de energía solar y reduce el costo de producción de esta energía, según dicen los investigadores.
Las nuevas conexiones permiten que estás celdas operen, en teoría, a concentraciones de 70,000 “soles” sin perder gran cantidad de voltaje como “desperdicio” en forma de calor. (En la práctica, un máximo de hasta 5,000 soles está disponible con lentes de concentración.)
Celdas solares agrupadas consisten en varias celdas solares una sobre otra. Estas celdas son en la actualidad las más eficientes en el mercado, convirtiendo hasta un 45 por ciento de la energía solar que absorbe en electricidad.
Sin embargo, para ser efectivas, los diseñadores de celdas solares deben asegurar que las conexiones entre estas celdas agrupadas no absorben nada de la energía solar y no representan una fuga del voltaje producido en forma de calor.
Capa de arseniuro de galio elimina la pérdida de voltaje
“Hemos descubierto que al insertar una capa muy delgada de arseniuro de galio en la conexión de las celdas apiladas podemos virtuamente eliminar la pérdida de voltaje (el consumo sólo queda en pocos mV a través de la unión) sin bloquear nada de la energía solar como tal”, dijo Salah Bedair, profesor de ingeniería eléctrica y uno de los autores principales del artículo que describe el estudio.
Esta investigación es importante ya que las empresas de energía foto-voltaica están muy interesadas en el uso de lentes para concentrar la energía solar, de un sol (sin lentes) hasta 4,000 soles o más.
Pero si la energía solar se intensifica significativamente –a 700 soles o más– la conexión entre los agrupamientos de celdas empiezan a perder voltaje. Y a más intensidad en la energía solar, mayor cantidad de energía se pierde en las uniones –reduciendo por consiguiente la eficiencia de conversión.
“Ahora hemos creado una unión de conexión que pierde prácticamente nada de voltaje, incluso cuando los agrupamientos de celdas solares son expuestos hasta 70,000 soles”, dijo Bedair. “Y eso es más que suficiente para efectos prácticos, ya que los lentes de concentración lograrán crear a lo más 4,000 ó 5,000 soles de energía. Este descubrimiento significa que los fabricantes de celdas solares pueden ahora juntar celdas que tendrán capacidad de manejar energías solares de alta intensidad sin perder voltaje en las uniones de conexión y mejorar a su vez la eficiencia de conversión”.
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