Un investigador de Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) encontró la manera de mejorar significativamente la eficiencia de células solares de silicio casi sin incrementar los costes. La tecnología se está comercializando a través de una startup de Lexington, MA (Estados Unidos), llamada 1366 Technologies, que en el día de hoy anunció su primera ronda de financiación: los capitalistas de riesgo invirtieron $ 12,4 millones en la empresa.

 1366 Technologies asevera que mejora en 27 veces la eficiencia – definida como una medida de electricidad generada de una cantidad dada de luz –  de células solares de silicio multi-cristalinas en comparación a las convencionales. Las afirmaciones de la empresa en cuanto a eficiencia y costes están basadas en células solares más pequeñas (tienen alrededor de 2 centímetros de lado) fabricados en el laboratorio de Emanuel Sachs, profesor de ingeniería mecánica en el MIT, quien es también uno de los fundadores de la empresa. 1366 Technologies está construyendo una fábrica a escala piloto que se dedicará a la fabricación de células solares de tamaño habitual (alrededor de 15 de lado). Dentro de un año, la empresa decidirá si los resultados de la planta piloto justifican construir una fábrica para la producción comercial, explica Sachs.

Las células solares comerciales fabricadas de silicio multi-cristalino son generalmente mucho menos eficientes que las más caras hechas de silicio de un solo cristal, pero son más económicas. La mejora de 27% llevará a las células multi-cristalinas a logar eficiencias parecidas a las de las células de un solo cristal – alrededor del 19,5 por ciento -- a costes menores. Así que, si la tecnología incrementa de manera exitosa, cuenta Sachs, podría reducir de manera significativa el coste de la electricidad solar. Sachs afirma que hoy, las células solares cuestan alrededor de $ 2,10 por vatio generado. Cuando se fabriquen a escala comercial, las primeras células que incorporen su nueva tecnología costarán $ 1,65 por vatio. Con mejoras planificadas, este coste se podría reducir todavía más, llegando a $ 1,30 por vatio, añade. Para poder competir con el carbón, el coste necesitará llegar hasta $ 1 por vatio, algo que Sachs predice que se puede lograr para el año 2012 con mejoras desarrolladas en los recubrimientos anti-reflejo y otros avances anticipados.

El primer prototipo de célula solar de la empresa incluye tres innovaciones claves para mejorar la eficiencia. La primera es un método para agregar textura a la superficie de las células que permite que el silicio absorba más luz, algo que ya se había utilizado con los dispositivos de un solo cristal pero que ha sido difícil implementar con el silicio multi-cristalino. La superficie rugosa hace que la luz se doble cuando entra en la célula, de manera que cuando se encuentra en la parte posterior de la célula, no se refleja de nuevo para afuera sino que rebota en un ángulo bajo y permanece dentro de la plancha de silicio. Cuanto mayor tiempo permanece la luz dentro del silicio, mayor es la posibilidad de que será absorbida y convertida en electricidad.

La segunda innovación tiene que ver con los alambres de plata que recolectan la corriente eléctrica generada por el silicio. Sachs ha desarrollado un método para fabricar estos alambres para que tengan un quinto del ancho de los alambres que son típicamente utilizados – y al mismo tiempo logra mejorar su conductividad. Los alambres más finos utilizan menos plata, algo que también recorta los costes. Y debido a que los alambres son más delegados, pueden ser ubicados más juntamente y bloquear todavía menos luz que los alambres comunes.  Este método de colocarlos más juntamente hace que los alambres sean más eficientes en la recolección de corriente eléctrica generada en el silicio.

La última mejora tiene que ver con el conjunto de alambres anchos y planos que se utilizan para recolectar la corriente eléctrica de los delegados alambres de plata. Estas barras bloquean la luz que ingresa a la célula, reduciendo la eficiencia. Pero lo que Sachs hizo fue grabar sus superficies para que actúen como espejos facetados. Esto logra un efecto similar al de texturizar la superficie del silicio. Si bien estas mejoras agregan costes de alguna manera, los incrementos se compensan con ahorros logrados en otras cosas, tales como el poder utilizar menos plata, explica Sachs.

No solo 1366 Technologies planifica fabricar sus propias células sino que, según Sachs, también se encuentra abierta a la posibilidad de otorgar la licencia de la tecnología a otros fabricantes de células solares. En último caso, Sachs espera que su tecnología acelere la implementación de la energía solar para cubrir los requerimientos globales de energía. “Necesitamos una curva de crecimiento exponencial ahora”, comenta, “no en quince años – eso sería demasiado tarde”.