Jeffrey Grossman del MIT y algunos estudiantes están trabajando en estructuras solares en tres dimensiones, con las que pueden generar electricidad casi la misma cantidad en un día nublado como en un día soleado. Podéis ver un pequeño reportaje de la cadena ABC “This Could Be BIG”. (video más abajo)
Grossman y su equipo no son los únicos que trabajan en células solares en 3D. De hecho, una compañía llamada ” 3DSolar ” ha surgido para alcanzar el objetivo de hacer de las células solares 3D, una opción viable comercialmente.
Según la compañía 3DSolar:
El problema de las células convencionales - La reflexión de luz y electrónica de la pérdida de las células solares tradicionales de dos dimensiones sólo utilizan una sola pasada de la luz del sol mecanismo de conversión. Hay dos formas principales en que estos dispositivos pierden la luz y los electrones, o pares electrón-hueco para ser más precisos, lo que resulta en una eficiencia de conversión y mucho menos que el máximo teórico.
- Reflexión de la superficie – Debido a la física fundamental, aproximadamente el 30% de la luz solar incidente es reflejada por la superficie de las células de silicio.
- La reabsorción de electrones – Cuando un fotón incide en la célula solar, un electrón es “golpeados y” la creación de un par electrón-hueco que se mueve a través del material de la célula creando una corriente eléctrica. Sin embargo, en dos dimensiones convencionales de diseños de células solares, estos pares electrón-hueco que viajar una larga distancia antes de llegar a un hilo de contacto de metal. Como resultado de ello, son absorbidas por el material y no contribuyen a la producción de corriente eléctrica.
Las características y beneficios de nuestro diseño en 3D de células solares son:
- Colectores de luz – En lugar de permitir que la luz del sol rebote en la superficie, se utiliza una serie de elementos de recogida de la luz para guiar la luz solar incidente en una matriz de juego de 3D altamente optimizadas de micro-estructuras fotovoltaicas.
- Estructura 3D fotovoltaica – Las células solares convencionales tienen una superficie de absorción de fotones. Utilizamos una multifacética estructura 3D fotovoltaica donde los fotones pueden rebotar en las superficies de muchos hasta que todos los fotones que pueden ser absorbidos por el material que se absorben.
- Thin Absorbing Regions- La estructura fotovoltaica en 3D se pueden fabricar con regiones de absorción muy delgada y está diseñado para mejorar la separación de portadores de carga. Por lo tanto, los pares electrón-hueco recorren distancias cortas antes de llegar a un hilo de contacto donde se extrae rápidamente para producir corriente. Este enfoque también conduce a una reducción de material de silicio en comparación con las convencionales células de silicio cristalino.
- Por debajo de la superficie de contactos – A diferencia de las células solares convencionales, donde los hilos recolectores de contacto se colocan en la parte superior de la célula, bloqueando la luz del sol, este diseño utiliza una red de hilos de contacto que funcionan por debajo de los colectores de luz. Este enfoque permite que las células solares en 3D puedan atrapar y utilizar casi el 100% de la luz incidente.
Fuentes: Cleantechnica y 3dsolar