El Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE) lleva muchos años desarrollando tecnología fotovoltaica de concentración en la que lentes Fresnel son utilizadas para concentrar la luz y enfocarla sobre una pequeña célula solar de alta eficiencia.
La alta eficiencia del módulo se midió bajo condiciones de testado estándar para concentradores (CSTC) y marca el mejor valor jamás logrado por un módulo fotovoltaico de estas características. Para conseguirlo ha sido clave el desarrollo de Soitec de sus células de cuádruple unión, en colaboración también con el Instituto Fraunhofer y otras empresas y centros de investigación.
Recientemente, esta célula pudo ser implementada en un prototipo de módulo Flatcon. La superficie expuesta a la luz solar es de apenas 832 cm2. Esa luz es concentrada con un factor de 230 soles sobre 52 células multiunión de solo 7 milímetros cuadrados, con la ayuda de otras tantas lentes Fresnel.
“Naturalmente, estamos entusiasmado con este módulo de alta eficiencia”, explica Andreas Bett, que ha dirigido la investigación de concentración fotovoltaica en el Fraunhofer ISE lo largo de muchos años. “Este éxito demuestra que las altas eficiencias de la célula de cuádruple unión de Soitec se pueden transferir a los módulos”.
Hace sólo unos meses, Fraunhofer ISE junto con Soitec, el centro de investigación francés CEA-Leti, y el Helmholtz Center de Berlín anunciaron un nuevo récord mundial de células solares de concentración de 44,7%. Este tipo de células constan de cuatro subcélulas fabricadas con distintos tipos de semiconductores (GaInP, GaAs, InP y GaInAs).
En comparación con las células solares de silicio, las de cuádruple unión son bastante más caras por lo que, más allá de sus aplicaciones espaciales, se utilizan en sistemas de concentración fotovoltaica que, instalados en zonas con buena radiación solar, producen electricidad por menos de 8 céntimos de euro el kilovatio hora (kWh).
Las lentes Fresnel de estos módulos han sido fabricadas por la empresa Orafol Fresnel Optics, basándose en un diseño desarrollados por el Fraunhofer ISE. Los investigadores del instituto esperan que en uno o dos años pueda empezarse a producirse a nivel comercial módulos con estas altas eficiencias.
