Un grupo investigador de la Universidad Politécnica de Madrid ha desarrollado una nueva generación de componentes fotovoltaicos más eficientes y con una significativa reducción de su coste, principal limitación de esta energía limpia. La producción de células solares multiunión, con rendimientos cercanos al 40%, permitirá abaratar los costes de la electricidad de origen solar.
Una manera sencilla de abaratar los costes de la electricidad de origen solar es hacer que el convertidor, la célula solar, maneje más cantidad de luz. La tecnología investigada por Ignacio Rey-Stolle, profesor del Departamento de Electrónica Física de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación de la Universidad Politécnica de Madrid, combina materiales semiconductores extremadamente puros y complejos, que consiguen elevadas eficiencias de conversión, con elementos ópticos que concentran el haz luminoso sobre un conversor de reducido tamaño. De esta forma se ha llegado a la producción de células solares multiunión con rendimientos cercanos al 40%, funcionando a una intensidad luminosa equivalente a 200 soles.
La energía solar fotovoltaica constituye una de las energías alternativas al consumo de los combustibles fósiles, causantes del denominado cambio climático a través de las emisiones de gases de efecto invernadero. Esta energía renovable presenta diversas ventajas asociadas a su robustez, modularidad, sencillez de aplicación y amplia y regular distribución de la radiación solar, su recurso base.
Sin embargo, a pesar de su gran atractivo, la energía solar representa hoy en día un porcentaje muy pequeño de la capacidad de generación energética debido a su elevado precio, que viene determinado por el coste de la célula solar. Los estudios del profesor Rey-Stolle, investigador del Grupo de Semiconductores III-V del Instituto de Energía Solar-UPM, disminuyen el precio de esta tecnología al reducir el coste de sus dispositivos básicos.
Mejora de sistemas fotovoltaicos de alta concentración
La actividad científica de Rey-Stolle, que ha sido recientemente reconocida con uno de los Premios que la Fundación General de la UPM concede a la Investigación o al Desarrollo Tecnológico de profesores menores de treinta y cinco años, se centra en la energía solar fotovoltaica, específicamente en los conversores fotovoltaicos o células solares constituidos por semiconductores de la familia III-V. El objetivo final de la investigación es la fabricación de dispositivos con eficiencias en torno al 35% cuando son iluminados con una luz equivalente a 1000 soles, características que garantizarían la consecución de los objetivos de costes de la Unión Europea para la electricidad de origen fotovoltaico.
En esta línea de investigación del Grupo de Semiconductores III-V del IES-UPM que persigue alcanzar la viabilidad de la energía solar, funciona desde el año 2002 el único reactor MOVPE comercial que existe en España, y uno de los pocos que existen en Europa vinculado a la investigación fotovoltaica. Con el reactor MOVPE, ubicado en el laboratorio del Instituto de Energía Solar y catalogado como “gran equipamiento científico” de la UPM, se han logrado producir estructuras que han alcanzado eficiencias del 26,2% a 1000 soles en células monounión (récord del mundo de eficiencia para este tipo de células) y del 28% en células multiunión, esperándose a corto plazo sobrepasar el 30% de eficiencia.
El profesor Ignacio Rey-Stolle, Ingeniero de Telecomunicación por la Universidad Politécnica de Madrid, realizó sus estudios de postgrado en el Instituto de Energía Solar, y desde el año 2003 es profesor titular del Departamento de Electrónica Física de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación-UPM.