{"id":2244,"date":"2020-10-14T08:58:00","date_gmt":"2020-10-14T08:58:00","guid":{"rendered":"https:\/\/csbattery.cn\/?p=2244"},"modified":"2023-01-14T12:49:15","modified_gmt":"2023-01-14T12:49:15","slug":"theoretically-two-layers-are-better-than-one-for-solar-cell-efficiency","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/theoretically-two-layers-are-better-than-one-for-solar-cell-efficiency\/","title":{"rendered":"En teor\u00eda, dos capas son mejores que una para la eficiencia de las c\u00e9lulas solares"},"content":{"rendered":"

Las celdas solares han recorrido un largo camino, pero las celdas solares de pel\u00edcula delgada y econ\u00f3micas todav\u00eda est\u00e1n muy por detr\u00e1s de las celdas solares cristalinas m\u00e1s caras en eficiencia. Ahora, un equipo de investigadores sugiere que el uso de dos pel\u00edculas delgadas de diferentes materiales puede ser el camino a seguir para crear celdas de pel\u00edcula delgada asequibles con una eficiencia de aproximadamente 34%.<\/p>\n\n\n\n

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"Hace diez a\u00f1os, sab\u00eda muy poco sobre las c\u00e9lulas solares, pero me qued\u00f3 claro que eran muy importantes", dijo Akhlesh Lakhtakia, profesor de la Universidad Evan Pugh y profesor Charles Godfrey Binder de Ciencias de la Ingenier\u00eda y Mec\u00e1nica, Penn State.<\/p>\n\n\n\n

Al investigar el campo, descubri\u00f3 que los investigadores abordaban las c\u00e9lulas solares desde dos lados, el lado \u00f3ptico, que observa c\u00f3mo se recolecta la luz del sol, y el lado el\u00e9ctrico, que observa c\u00f3mo la luz solar recolectada se convierte en electricidad. Los investigadores \u00f3pticos se esfuerzan por optimizar la captura de luz, mientras que los investigadores el\u00e9ctricos se esfuerzan por optimizar la conversi\u00f3n a electricidad, ambos lados se simplifican mutuamente.<\/p>\n\n\n\n

\u201cDecid\u00ed crear un modelo en el que tanto los aspectos el\u00e9ctricos como los \u00f3pticos se tratar\u00e1n por igual\u201d, dijo Lakhtakia. \u201cNecesit\u00e1bamos aumentar la eficiencia real, porque si la eficiencia de una celda es inferior a 30%, no va a marcar la diferencia\u201d. Los investigadores informan de sus resultados en una edici\u00f3n reciente de Applied Physics Letters.<\/p>\n\n\n\n

Lakhtakia es un te\u00f3rico. No fabrica pel\u00edculas delgadas en un laboratorio, sino que crea modelos matem\u00e1ticos para probar las posibilidades de configuraciones y materiales para que otros puedan probar los resultados. El problema, dijo, era que la estructura matem\u00e1tica de optimizaci\u00f3n \u00f3ptica y el\u00e9ctrica es muy diferente.<\/p>\n\n\n\n

Las celdas solares parecen ser dispositivos simples, explic\u00f3. Una capa superior transparente permite que la luz del sol caiga sobre una capa de conversi\u00f3n de energ\u00eda. El material elegido para convertir la energ\u00eda, absorbe la luz y produce corrientes de electrones con carga negativa y huecos con carga positiva que se mueven en direcciones opuestas.<\/p>\n\n\n\n

Las part\u00edculas con carga diferente se transfieren a una capa de contacto superior y una capa de contacto inferior que canalizan la electricidad fuera de la celda para su uso. La cantidad de energ\u00eda que puede producir una c\u00e9lula depende de la cantidad de luz solar recogida y de la capacidad de la capa de conversi\u00f3n. Diferentes materiales reaccionan y convierten diferentes longitudes de onda de luz.<\/p>\n\n\n\n

\u201cMe di cuenta de que para aumentar la eficiencia ten\u00edamos que absorber m\u00e1s luz\u201d, dijo Lakhtakia. "Para hacer eso, tuvimos que hacer que la capa absorbente no fuera homog\u00e9nea de una manera especial".<\/p>\n\n\n\n

Esa forma especial fue usar dos materiales absorbentes diferentes en dos pel\u00edculas delgadas diferentes. Los investigadores eligieron CIGS (diseleniuro de cobre, indio y galio) y CZTSSe (seleniuro de cobre, zinc, esta\u00f1o y azufre) para las capas. Por s\u00ed mismo, la eficiencia de CIGS es de aproximadamente 20% y la de CZTSSe es de aproximadamente 11%.<\/p>\n\n\n\n

Estos dos materiales funcionan en una celda solar porque la estructura de ambos materiales es la misma. Tienen aproximadamente la misma estructura reticular, por lo que pueden crecer uno encima del otro y absorben diferentes frecuencias del espectro, por lo que deber\u00edan aumentar la eficiencia, seg\u00fan Lakhtakia.<\/p>\n\n\n\n

\u201cFue incre\u00edble\u201d, dijo Lakhtakia. \u201cJuntos produjeron una celda solar con eficiencia 34%. Esto crea una nueva arquitectura de c\u00e9lulas solares, capa sobre capa. Otros que realmente pueden hacer c\u00e9lulas solares pueden encontrar otras formulaciones de capas y tal vez hacerlo mejor\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Seg\u00fan los investigadores, el siguiente paso es crearlos experimentalmente y ver cu\u00e1les son las opciones para obtener las mejores respuestas finales.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Las celdas solares han recorrido un largo camino, pero las celdas solares de pel\u00edcula delgada y econ\u00f3micas todav\u00eda est\u00e1n muy por detr\u00e1s de las celdas solares cristalinas m\u00e1s caras en eficiencia. Ahora, un equipo de investigadores sugiere que el uso de dos pel\u00edculas delgadas de diferentes materiales puede ser el camino a seguir para crear celdas de pel\u00edcula delgada asequibles con una eficiencia de aproximadamente 34%. "Diez [\u2026]<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":2260,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-2244","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-uncategorized"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2244","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2244"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2244\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2260"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2244"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2244"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/csbattery.cn\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2244"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}