Solar descubrimiento establece un nuevo récord para el silicio de baja calidad
06 de mayo 2013
Ingenieros solares de UNSW han desarrollado un método innovador para mejorar dramáticamente la calidad de silicio de bajo grado, con la promesa de mejorar significativamente la eficiencia eléctrica y reducir el costo de los paneles solares.
El equipo de la UNSW ha descubierto un mecanismo para controlar átomos de hidrógeno para que puedan corregir mejor las deficiencias en el silicio -, con mucho, el componente más caro utilizado en la fabricación de células solares.
"Este proceso permitirá que el silicio de baja calidad para superar a las células solares hechas de materiales de mejor calidad", dice Stuart Wenham Scientia profesor de la Escuela de Ingeniería de la energía fotovoltaica y la energía renovable en la UNSW.
Células de silicio comerciales estándar actualmente tienen una eficiencia máxima de alrededor de 19%. Se espera que la nueva técnica, patentada por los investigadores UNSW a principios de este año, para producir eficiencias de entre el 21% y el 23%, afirma Wenham.
"Mediante el uso de silicona de baja calidad para lograr una mayor eficiencia, se puede permitir una reducción de costes", dice.
La industria solar ha sido centrado en reducir el costo de silicio. Sin embargo, el silicio también significa más barato de silicio de baja calidad, con más defectos y contaminantes que reducen la eficiencia.
Se ha sabido durante décadas que los átomos de hidrógeno se pueden introducir en la estructura atómica de silicio para ayudar a corregir estos defectos, pero hasta ahora, los investigadores han tenido un éxito limitado en el control del hidrógeno para maximizar sus beneficios o incluso la comprensión de por qué sucede esto.
"Nuestro equipo de investigación en UNSW ha trabajado la manera de controlar el estado de carga de átomos de hidrógeno en el silicio - algo que los demás no han sido previamente capaz de hacer", dice Wenham.
Los átomos de hidrógeno pueden existir en tres 'carga' estados - positivas, neutrales y negativas. El estado de carga determina qué tan bien puede mover el hidrógeno alrededor del silicio y su reactividad, lo cual es importante para ayudar a corregir los defectos.
"Hemos visto una mejora de 10.000 veces en la movilidad del hidrógeno y podemos controlar el hidrógeno por lo que adhiere químicamente a cosas como defectos y contaminantes, por lo que estos inactivos", afirma Wenham.
El equipo de la UNSW actualmente cuenta con ocho socios industriales interesados en la comercialización de la tecnología, y también está trabajando con las empresas de fabricación de equipos para la aplicación de las nuevas capacidades.
Se espera que el proyecto, que ha contado con el generoso apoyo de la Agencia Australiana de Energía Renovable, que se completará en 2016.
UNSW todavía mantiene el récord mundial para la eficiencia de las células de silicio a 25%, y la semana pasada, Scientia Profesor y solar pionera Martin Green, fue elegido en la Comunidad de la prestigiosa Royal Society del Reino Unido .
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