Investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) en Alemania han producido un módulo fotovoltaico con una eficiencia del 25% y una potencia de 421 W en un área de 1,68 metros cuadrados a partir de las células solares en tándem de perovskita y silicio que se fabrican en Oxford PV. Se trata del módulo solar tándem de silicio-perovskita más eficiente del mundo en formato industrial, según los investigadores. Para la producción, los científicos utilizaron sistemas del Module-TEC de Fraunhofer ISE que ya se utilizan en la producción en masa, y optimizaron los procesos para la tecnología en tándem.
Oxford PV, una spin-off de la Universidad de Oxford, fabrica células solares de perovskita-silicio en formato M6 con una eficiencia del 26,8% en pequeños lotes en su fábrica de Brandemburgo (Alemania). Las células tándem de perovskita y silicio tienen un potencial de eficiencia teórico de más del 43%, en comparación con menos del 30% de las células solares de silicio.
Un equipo de investigación de Fraunhofer ISE ha producido un módulo fotovoltaico de vidrio con una eficiencia del 25% (según el área iluminada designada) a partir de las células solares fotovoltaicas de Oxford PV, lo que, según los investigadores, lo hace más eficiente que cualquier módulo fotovoltaico de silicio a escala industrial jamás construido. Además, se han utilizado tecnologías compatibles con la producción en masa para su producción, demostrando así el potencial de la tecnología en tándem para la industria fotovoltaica.
Aumento de la eficiencia de los módulos fotovoltaicos
Dado que la capa de perovskita de las células en tándem es sensible a la temperatura, el equipo de investigación desarrolló procesos de baja temperatura para la interconexión y encapsulación de las células solares. Estos son adecuados para la producción industrial en masa, se pueden implementar en sistemas comerciales, y es fácil adaptar las líneas de producción de módulos fotovoltaicos actuales. Las células solares se interconectaron mediante enlaces conductores, cuya tipología de interconexión se utiliza a escala industrial en el Module-TEC de Fraunhofer ISE.
Los módulos fotovoltaicos CalLab de Fraunhofer ISE utilizaron un nuevo simulador solar multiespectral para el estudio, que se puede utilizar para determinar la eficiencia de los módulos fotovoltaicos en tándem. Ambas capas celulares deben ser irradiadas por diferentes fuentes de luz LED en las condiciones en las que producirían electricidad con luz solar natural para poder determinar el rendimiento del módulo solar de forma precisa y reproducible.
La eficiencia de los módulos fotovoltaicos se calculó sobre 1,68 metros cuadrados, y dado que los métodos de medición estandarizados actualmente no son totalmente transferibles a esta tecnología, el método aplicado se validó adicionalmente con mediciones de campo.
Actualmente, los investigadores de Fraunhofer ISE y Oxford PV buscan obtener la certificación del módulo fotovoltaico. Por ello, ya se están llevando a cabo pruebas intensivas de estabilidad a largo plazo en las cámaras climáticas del módulo fotovoltaico TestLab en Fraunhofer ISE.