ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

La energía eléctrica constituye un pilar fundamental del estilo de vida moderno de nuestra sociedad, por lo que resulta muy difícil imaginar la vida actual sin ella. Asimismo, el consumo de energía puede ser visto como un medidor del progreso y bienestar de una sociedad. Desde hace un tiempo se vienen utilizando energías renovables como fuentes alternativas de energía que permitan el crecimiento económico y el desarrollo sostenible, siendo la utilización de energía solar una de esas alternativas. La conversión de energía solar en energía eléctrica se realiza por el proceso fotovoltaico y de ahí el gran interés en desarrollar celdas fotovoltaicas. Grandes avances se han logrado en su fabricación en el último tiempo, pero, a pesar de ello aún presentan algunas limitaciones. En particular, las más utilizadas son a base de silicio, que cuentan con una eficiencia de conversión de luz en energía eléctrica de 31 %. Esta deficiencia en la conversión está dada por la diferencia entre el espectro incidente y el espectro de absorción del silicio. En este marco, se plantea en este proyecto el desarrollo de convertidores espectrales para mejorar la eficiencia de la celda de silicio. Para ello se obtendrán vitrocerámicos transparentes, es decir vidrios parcialmente cristalizados a escala nanométrica. Esto, a su vez, facilitará la incorporación de iones de tierras raras en la fase cristalina, que con una adecuada selección de los iones, permitirán la conversión del espectro incidente en un espectro más adecuado para la celda de silicio, aumentando la eficiencia de conversión. Los convertidores serán evaluados, bajo condiciones de irradiación estándar, por ejemplo determinando su voltaje en circuito abierto, densidad de corriente en cortocircuito, factor de llenado, potencia máxima y eficiencia de conversión.