Modelo solar supera teoría de 80 años y promete mayor eficiencia en células delgadas

MadridFísicos de la Universidad de Swansea y la Universidad Åbo Akademi han logrado un avance significativo en la tecnología solar. Han desarrollado un nuevo modelo que mejora las células solares de película delgada. Durante 80 años, la ecuación del diodo de Shockley definió cómo se desplaza la corriente en las células solares, pero esta nueva investigación modifica esa comprensión.

La importancia del nuevo modelo:

• Aumenta la eficiencia en las células solares de película delgada.
• Proporciona una mejor comprensión de la recolección de carga y las pérdidas.
• Captura el efecto de los "portadores inyectados" que los modelos anteriores pasaron por alto.
• Está especialmente diseñado para semiconductores de baja movilidad.

Las células solares de película delgada están fabricadas con materiales flexibles y económicos. Anteriormente, estos materiales no funcionaban de manera muy eficiente. Un nuevo estudio revela cómo mejorar su eficiencia al encontrar el equilibrio adecuado entre captar la luz y minimizar la pérdida de energía.

El Dr. Oskar Sandberg de la Universidad Åbo Akademi en Finlandia afirmó que su investigación ofrece conocimientos clave sobre cómo funcionan la recolección de carga y la conversión de energía en dispositivos solares de baja movilidad. Modelos anteriores no tomaban en cuenta los "portadores inyectados" provenientes de los contactos, lo cual afecta la recombinación y la eficiencia.

El Profesor Asociado Ardalan Armin de la Universidad de Swansea explicó que los modelos tradicionales pasaban por alto muchos factores. El nuevo modelo soluciona esto al incorporar una nueva ecuación de diodo, que tiene en cuenta el impacto de los portadores inyectados y su recombinación con las cargas fotogeneradas.

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Según el Dr. Sandberg, la recombinación no representa un gran problema en los paneles solares de silicio convencionales debido a su mayor espesor. Sin embargo, los paneles solares de película delgada, como los orgánicos, tienen más interfaces donde la recombinación puede ocurrir con mayor facilidad.

El Profesor Asociado Armin explicó que las celdas de película delgada tienen más superficie en comparación con su volumen. Esto provoca más problemas de recombinación en comparación con las celdas de silicio.

Este innovador modelo facilita la creación de mejores celdas solares de película delgada y fotodetectores. También optimiza los dispositivos actuales y permite evaluar las propiedades de los materiales. Adicionalmente, el modelo puede contribuir a entrenar máquinas para mejorar el rendimiento de los dispositivos.

Este avance representa un progreso significativo en la creación de nuevas celdas solares de película delgada. Podría resultar en una mayor eficiencia y un rendimiento mejorado.