La unión en tándem es una técnica utilizada para mejorar el rendimiento de los módulos de película delgada . El uso de arquitecturas de células con unión en tándem ofrece una oportunidad interesante para mejorar significativamente la eficiencia de los módulos en comparación con los diseños de unión simple. Esto se debe a su notable capacidad para dividir el espectro solar en múltiples bandas, que luego pueden ser convertidas con mayor eficiencia por dispositivos independientes.
Este avance permite superar la limitada eficiencia de las células solares de silicio de unión simple (~29%), que prácticamente han alcanzado su máximo teórico. Además, estos módulos en tándem de mayor eficiencia podrían revolucionar las instalaciones fotovoltaicas de baja concentración, haciéndolas más viables al equiparlas con tecnología de seguimiento de un solo eje.
Características de la célula solar de unión en tándem
Una célula solar en tándem, también conocida como célula solar de doble unión, incorpora materiales con diferentes brechas de banda superpuestos para crear dos regiones distintas de absorción de luz. En cambio, una célula solar de unión simple contiene una sola región de absorción y funciona con una única brecha de banda.
Las células solares de unión múltiple, como las de doble, triple o cuádruple unión, existen desde hace tiempo. La célula solar de cuatro uniones ostenta actualmente el récord mundial de eficiencia, con una notable eficiencia de conversión de potencia (PCE) del 46 %.
Cabe destacar que esto logra una impresionante eficiencia un 20 % superior al límite de Shockley Queisser del 29 % de PCE. Esto se debe a que dicho límite se calculó en base a una celda de unión simple. El límite aplicable a las celdas de unión simple no afecta a las celdas en tándem.
Ver también : Un nuevo récord mundial con células solares en tándem de máxima eficiencia de HZB
Diferencia entre una célula de unión simple y una célula solar en tándem
Una celda de unión simple es capaz de convertir una cantidad significativa de fotones en energía útil . Este tipo de celda solar tiene una banda prohibida baja, lo que le permite absorber todos los fotones de manera efectiva. Sin embargo, los fotones de mayor energía experimentan termalización y pierden una porción considerable de su energía debido a la banda prohibida baja. Una celda solar de banda prohibida ancha funciona de manera similar, capturando más energía de los fotones de alta energía y permitiendo el paso de los fotones de menor energía.
Una célula solar en tándem tiene la capacidad de generar una mayor eficiencia de conversión que su contraparte de unión simple , incluso aunque utilice el mismo espectro solar.
Ver también : ¿Qué es un módulo fotovoltaico de película delgada?
