Con el objetivo de expandir de manera más rápida la energía fotovoltaica, el Centro de Investigación de Energía Solar e Hidrógeno Baden-Württemberg (ZSW) está desarrollando un módulo solar en tándem hecho de perovskita y CIGS con una eficiencia de más del 21,1%.
Los módulos solares en tándem están formados por dos módulos solares colocados uno encima del otro, por lo que suministran más energía eléctrica que los módulos actuales. Esto es posible gracias a sus diferentes capas activas juntas que aprovechan mejor el ancho del espectro de la luz solar que la respectiva célula solar individual y, por lo tanto, permiten una mayor eficiencia.
Estos módulos de película delgada son muy eficientes y se pueden fabricar para que sean livianos y flexibles, pudiéndose abrir a otros campos de aplicación fuera de la instalación clásica en forma de módulos rígidos en el parque solar, como en vehículos o en la instalación en edificios de fábricas que no pueden soportar cargas pesadas.
Módulos solares en tándem de perovskita y CIGS
Las perovskitas organometálicas son un grupo prometedor de materiales para módulos solares en tándem, ya que gracias a su banda prohibida de alta energía óptica, utilizan la parte de alta energía del espectro solar de manera muy eficiente en el módulo solar superior. Al mismo tiempo, permiten que una parte considerable y de baja energía del espectro pase al segundo módulo solar que se encuentra debajo.
El módulo CIGS es una mezcla de materiales de cobre, indio y galio, que se deposita en forma de vapor sobre un material portador rígido o flexible en una atmósfera de selenio. En comparación con el silicio, la absorción espectral se puede adaptar a la red tándem en el CIGS.
El módulo solar en tándem de ZSW tiene un tamaño de 9 centímetros cuadrados y una eficiencia del 21,1%. Este prototipo también se caracteriza por una arquitectura de componentes industrialmente adecuada y escalable. Los mejores valores actuales para los módulos solares en tándem hechos de perovskita y CIGS son solo ligeramente superiores al 22%. Con celdas de laboratorio más pequeñas, el ZSW ya ha logrado una excelente eficiencia del 26,6% para esta combinación de materiales.
Para lograr estos valores, los investigadores optimizaron los respectivos submódulos, en particular el medio módulo superior de perovskita, para que fuera parcialmente transparente para permitir suficiente luz al módulo inferior de un paso.