Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V

Abstract

En años recientes se observa un notable desarrollo de materiales y diseños de celdas solares destacándose par-ticularmente las multijunturas basadas en semiconductores III-V, que configuran los dispositivos fotovoltaicos de la más alta eficiencia de conversión energética lograda hasta el momento. En esta tecnología, hemos observado la transición entre el es-tándar de tres junturas basado en materiales ajustados en el parámetro de red hacia arquitecturas basadas en materiales cuya energía de gap permite un mejor ajuste al espectro solar. Las estrategias abordadas son básicamente dos: i) utilizar materiales de composición graduada que posibilitan la ingeniería del gap accediendo a valores del mismo más apropiados para la absorción del espectro solar; ii) la unión de estructuras de semiconductores ajustados en el parámetro de red pero crecidas sobre sustratos cristalinos diferentes. Estas estrategias lograron sucesivamente los últimos récords en la eficiencia de conversión, llegando recientemente al diseño de un dispositivo de 6 junturas con una eficiencia de 47,1% a 143 soles de concentración. La tecnología de multijunturas III-V, ya consolidada en el mercado espacial y con productos comerciales para aplicaciones terrestres, emerge como candidata a ocupar un lugar de relevancia en un mercado dominado por la tradicional tecnología basada en el Si cristalino.