{"id":5318,"date":"2024-06-09T07:24:12","date_gmt":"2024-06-09T07:24:12","guid":{"rendered":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/tecnologia\/un-190-de-la-eficiencia-cuantica-extrema\/"},"modified":"2024-06-09T07:24:12","modified_gmt":"2024-06-09T07:24:12","slug":"un-190-de-la-eficiencia-cuantica-extrema","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/?p=5318","title":{"rendered":"un 190% de la eficiencia cu\u00e1ntica extrema"},"content":{"rendered":"
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Los paneles solares<\/a> nos est\u00e1n dando estos \u00faltimos meses una de cal y otra de arena. Por un lado, el aplastante dominio de China<\/a> en su producci\u00f3n ha provocado una notable ca\u00edda en los precios<\/a>. Cada vez es m\u00e1s asequible para el usuario comprar paneles soplares de cara al autoconsumo y colocarlos en el tejado o, incluso, en el balc\u00f3n<\/a>. De hecho, el precio ha ca\u00eddo tanto que hay quien opta por comprar paneles y colocarlos como vallas de jard\u00edn<\/a> antes que las tradicionales de madera.<\/p>\n

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La cara negativa es que se est\u00e1 alcanzando el l\u00edmite te\u00f3rico de conversi\u00f3n en los paneles convencionales de silicio cristalino. La buena noticia es que est\u00e1n investigando nuevas c\u00e9lulas solares que alcanzar\u00edan un nivel de eficiencia cu\u00e1ntica extrema del 190%. Hay varias cosas que decir al respecto.<\/p>\n

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El l\u00edmite de Shockley-Queisser<\/strong>. En 1961, los f\u00edsicos William Shockley y Hans Queisser establecieron un l\u00edmite te\u00f3rico de la energ\u00eda lum\u00ednica que se pod\u00eda convertir en electricidad. Con los a\u00f1os, el l\u00edmite subi\u00f3 al 33,7%, donde se estableci\u00f3 como una especie de est\u00e1ndar y una barrera en la energ\u00eda que se podr\u00eda convertir en electricidad. Esto significa que de los 1.000 W\/m\u00b2 incidente, lo que se podr\u00e1 convertir a electricidad ser\u00e1n 337 W\/m\u00b2.<\/p>\n

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Evidentemente, ha llovido mucho desde entonces y este l\u00edmite se aplica \u00fanicamente a sistemas monocapa, pero con nuevos paneles y materiales, hemos visto que la barrera se ha empujado considerablemente. Un ejemplo son los paneles de perovskita<\/a>, con el que se han logrado eficiencias de conversi\u00f3n del 33,9%. Y hace un par de a\u00f1os se logr\u00f3<\/a> un 47,6% de eficiencia al combinar una capa de fosfuro de galio e indio y arseniuro de galio\/aluminio, junto con otra capa de fosfuro de arseniuro de galio e indio y arseniuro de galio e indio.<\/p>\n

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Maximizar la eficiencia<\/strong>. Son tecnolog\u00edas que pueden lograr dejar atr\u00e1s las limitaciones de las c\u00e9lulas solares de uni\u00f3n simple, y ah\u00ed es precisamente donde estamos ahora mismo, en esa b\u00fasqueda de la eficiencia. Esto se puede lograr aprovechando m\u00e1s<\/a> los paneles solares actuales y dando segundas oportunidades<\/a> a soluciones antiguas o mejorando la eficiencia de los paneles con nuevas tecnolog\u00edas.<\/p>\n

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En China ya est\u00e1n experimentando<\/a> con soluciones que permitir\u00edan una eficiencia de algo m\u00e1s del 50%, pero esa barrera podr\u00eda difuminarse m\u00e1s a\u00fan con las c\u00e9lulas solares que est\u00e1n investigando en la Universidad de Lehigh.<\/p>\n

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Eficiencia cu\u00e1ntica vs conversi\u00f3n<\/strong>. Aqu\u00ed hay que distinguir entre la eficiencia a la hora de convertir energ\u00eda lum\u00ednica en electricidad y la eficiencia cu\u00e1ntica extrema. Esto se refiere a la capacidad de las c\u00e9lulas fotovoltaicas para convertir fotones en electrones utilizables. Actualmente, esa eficiencia cu\u00e1ntica extrema (o EQE por sus siglas en ingl\u00e9s) es del 100%, lo que significa que cada fot\u00f3n da como resultado un electr\u00f3n utilizable.<\/p>\n

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La investigaci\u00f3n<\/a> de la Universidad de Lehigh lleva esto mucho m\u00e1s lejos. Intentando encontrar la tecnolog\u00eda para paneles de pr\u00f3xima generaci\u00f3n, han creado un material cu\u00e1ntico que, integrado como una capa activa en un dispositivo de c\u00e9lulas solares, dio una absorci\u00f3n del 80% y una alta tasa de portadores fotoexcitados. La EQE fue de entre un 110% y un 190% en una amplia gama de ondas solares, incluyendo las de infrarrojo cercano y la del espectro de luz visible. Aprovechar todas las franjas posibles es otro de los objetivos para mejorar la eficiencia de conversi\u00f3n.<\/p>\n

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Prometedor<\/strong>. Junto a este hallazgo, el equipo observ\u00f3 que, ajustando el grosor de esa capa activa, se consigue una actividad \u00f3ptica superior y una mayor EQE en longitudes de onda desde los 600 a los 1.200 nm. El resultado te\u00f3rico es una eficiencia de conversi\u00f3n a electricidad de hasta el 63%. Y ese es el resultado realmente impresionante, ya que es el que permitir\u00eda que los paneles solares sean m\u00e1s eficientes en el proceso de la producci\u00f3n de electricidad.<\/p>\n

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El equipo reconoce que hay trabajo por delante, pero que en la industria ya hay varias formas bien establecidas para mejorar la EQE y la eficiencia de los paneles. Es algo que se est\u00e1 consiguiendo gracias al uso de superficies texturizadas que minimizan las p\u00e9rdidas por la reflexi\u00f3n, los dise\u00f1os multicapa para captar un espectro m\u00e1s amplio de la luz solar o los materiales avanzados como nuevos semiconductores<\/a> o las mencionadas perovskitas<\/a>. Tambi\u00e9n est\u00e1n poniendo el foco en la eficiencia cu\u00e1ntica interna, que es la que se rige por las p\u00e9rdidas \u00f3pticas debido a la reflexi\u00f3n de la luz en la parte frontal de las c\u00e9lulas solares.<\/p>\n

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Lo que est\u00e1 claro es que una vez el precio de los paneles solares actuales (los comerciales no suelen acercarse al l\u00edmite te\u00f3rico del 33,7%) est\u00e1 por los suelos, la industria se est\u00e1 enfocando en hacer que sean mucho m\u00e1s eficientes. \u00bfLa gran ventaja? Aprovechar la energ\u00eda lum\u00ednica y producir m\u00e1s electricidad sin aumentar exponencialmente el n\u00famero de paneles<\/a> instalados en las plantas fotovoltaicas.<\/p>\n

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Imagen | Raysonho<\/a><\/p>\n

En Xataka | Europa quiere frenar la invasi\u00f3n de coches el\u00e9ctricos chinos. Ya lo intent\u00f3 con los paneles solares y fracas\u00f3<\/a><\/p>\n<\/p><\/div>\n

Ver fuente<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Los paneles solares nos est\u00e1n dando estos \u00faltimos meses una de cal y otra de arena. Por un lado, el aplastante dominio de China en su producci\u00f3n ha provocado una notable ca\u00edda en los precios. Cada vez es m\u00e1s asequible para el usuario comprar paneles soplares de cara al autoconsumo y colocarlos en el tejado […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":5319,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-5318","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5318","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5318"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5318\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/5319"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5318"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5318"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/enfoquenoticioso.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5318"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}