Diseño de células fotovoltaicas para autos eléctricos

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Un texto del colega, Edgar Meza, de Pv magazine Global

Sharp ha logrado una eficiencia de conversión del 32,65 por ciento en un módulo solar ligero, flexible y de tamaño práctico desarrollado como parte del proyecto “Investigación y desarrollo de células solares para su uso en vehículos”, administrado por la Organización para el Desarrollo de Nuevas Energías y Tecnologías Industriales (NEDO) de Japón.

La eficiencia de conversión del módulo -actualmente la más alta del mundo, según la empresa- supera la de un módulo similar de Sharp desarrollado en el marco de otro proyecto NEDO en 2016, que alcanzó una eficiencia del 31,17 por ciento, en aquel momento un récord mundial.

El nuevo prototipo utiliza un diseño de compuesto de triple unión que intercala la célula solar entre capas de película. Se espera que el módulo se utilice en diversos vehículos, una aplicación que exige una alta eficiencia y una construcción ligera. Los módulos, que miden unos 29 por 34 centímetros (para un área de 965 centímetros cuadrados), un tamaño lo suficientemente grande como para ser comercialmente viable, pesan sólo unos 56 gramos (0,58 kilogramos por metro cuadrado).

La célula solar compuesta de triple unión de Sharp adopta una estructura propia que comprende tres capas de foto-absorción con arseniuro de indio y galio como capa inferior, de modo que la luz solar pueda convertirse eficazmente en electricidad. Las células más pequeñas que utilizan esta estructura (con un área de 1,047 centímetros cuadrados) lograron una eficiencia de conversión del 37,9 por ciento en abril de 2013. En 2016, Sharp utilizó células de tamaño práctico (con un área de 27,86 centímetros cuadrados) para crear un módulo compuesto (con un área de 968 centímetros cuadrados) para lograr una eficiencia de conversión del 31,17 por ciento, en ese momento la más alta del mundo.

En este proyecto actual, Sharp aumentó la eficiencia de conversión media de sus células solares compuestas de triple unión (con un área de 22,88 centímetros cuadrados) de los módulos de 2016 (de aproximadamente el 34,5 por ciento a cerca del 36 por ciento) y mejoró el factor de llenado de las células en cada módulo para mejorar la eficiencia de conversión de un módulo de tamaño práctico (con un área de 965 centímetros cuadrados) hasta el 32,65 por ciento.

Sharp ha declarado que seguirá realizando actividades de I+D sobre módulos solares más eficientes y de menor costo con vistas a su utilización en aplicaciones como los vehículos eléctricos y el sector aeroespacial.

Las células solares para vehículos eléctricos que proporcionan electricidad directa prometen hacer que los coches eléctricos sean más cómodos para los usuarios debido a los menores costos de combustible y al menor tiempo necesario para la carga.

“En este contexto, Sharp ha estado desarrollando módulos solares de alta eficiencia y bajo costo que pueden ajustarse a las superficies curvas de los vehículos para su uso en una amplia gama de vehículos, incluso en aplicaciones estándar de vehículos eléctricos y aeroespaciales, para el año 2050”, añadió la empresa.

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