China logra la célula solar de silicio más eficiente del mundo – Noticias Ambientales

Informe sobre el Avance en Eficiencia de Células Solares de Silicio y su Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Un equipo de investigación en China ha establecido un nuevo récord mundial en la eficiencia de células solares de silicio, un hito que impulsa directamente la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en particular el ODS 7 (Energía Asequible y No Contaminante) y el ODS 13 (Acción por el Clima).

1. Resumen del Logro Técnico

• Eficiencia Certificada: Se ha alcanzado una eficiencia del 27,81% en una célula solar de silicio.
• Verificación Independiente: El logro fue validado por el Instituto Alemán de Investigación de Energía Solar de Hamelin (ISFH).
• Tecnología: La innovación se basa en una célula de Contacto Trasero Interdigitado Híbrido (HIBC), que se aproxima al límite teórico de eficiencia del silicio (33,7%), conocido como el límite de Shockley-Queisser.

Contribución a la Innovación y la Infraestructura Sostenible (ODS 9)

El avance representa una contribución fundamental al ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura) al resolver desafíos técnicos de larga data en la tecnología fotovoltaica. El desarrollo se centró en la optimización del “fill factor” (FF), un indicador clave del rendimiento práctico de una célula solar.

2. Innovaciones Clave Implementadas

1. Contactos Posteriores Creados con Láser: Se utilizó un proceso láser para cristalizar el material de contacto, creando vías de alta conductividad que minimizan las pérdidas de corriente. Este método resultó en un “fill factor” excepcional del 87,55%.
2. Tecnología de Pasivación Avanzada (iPET): Se aplicó la técnica in situ passivated edge technology (iPET) para tratar los bordes de la célula, reduciendo significativamente la recombinación de cargas y las fugas eléctricas, que son fuentes comunes de ineficiencia.

Implicaciones para la Transición Energética Global

El desarrollo de esta tecnología escalable y asequible es crucial para acelerar la transición energética global y cumplir con las metas de sostenibilidad.

3. Impacto Directo en los Objetivos de Desarrollo Sostenible

• ODS 7 (Energía Asequible y No Contaminante): Una mayor eficiencia permite generar más electricidad en la misma superficie, lo que reduce el costo por kilovatio-hora y mejora la viabilidad económica de la energía solar. Esto facilita el acceso a energía limpia para más comunidades y acelera la electrificación de sectores industriales.
• ODS 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles): La capacidad de producir más energía en espacios limitados es especialmente beneficiosa para las zonas urbanas, permitiendo el desarrollo de comunidades energéticas autosuficientes y reduciendo la dependencia de redes centralizadas.
• ODS 13 (Acción por el Clima): Al mejorar la eficiencia de la conversión de energía solar, esta tecnología contribuye directamente a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero al desplazar a los combustibles fósiles de la matriz energética de manera más efectiva.

4. Próximos Pasos y Escalabilidad Industrial

El equipo de investigación se enfoca ahora en dos objetivos principales para asegurar que la tecnología trascienda el laboratorio:

1. Optimizar los contactos eléctricos para una mayor reducción de la resistencia interna.
2. Refinar el proceso de fabricación láser para garantizar una producción en masa rentable y escalable.

La capacidad de China para escalar innovaciones fotovoltaicas, como las tecnologías PERC y TOPCon, sugiere un camino prometedor para la adopción masiva de la tecnología HIBC. Este avance, sumado a su potencial como capa base en células tándem con perovskitas, podría superar el 30% de eficiencia, consolidando la energía solar como pilar de un futuro energético sostenible y alineado con los límites del planeta.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 7: Energía asequible y no contaminante

  Este es el objetivo más directamente relacionado. El artículo se centra en un avance significativo en la eficiencia de las células solares de silicio. Mejorar la eficiencia es un paso crucial para hacer la energía solar más competitiva, accesible y asequible. El texto lo subraya al mencionar que el objetivo final es lograr una “tecnología escalable y asequible” y una “energía solar más limpia, accesible y compatible con los límites del planeta”, lo que contribuye directamente a garantizar el acceso a una energía moderna y sostenible.

• ODS 9: Industria, innovación e infraestructura

  El artículo es un claro ejemplo de innovación tecnológica e investigación científica. Describe un “logro, publicado en Nature” por “investigadores chinos” que redefine los límites tecnológicos. Se detallan las innovaciones específicas, como los “contactos posteriores creados con láser” y la técnica “iPET”. Además, se discute el impacto en la industria, mencionando la capacidad de “escalar innovaciones fotovoltaicas” y cómo empresas europeas y asiáticas están adaptando “líneas piloto”, lo que se alinea con el fomento de la innovación y la modernización industrial.

• ODS 13: Acción por el clima

  El desarrollo de una energía renovable más eficiente es una medida fundamental para combatir el cambio climático y sus efectos. Al mejorar la tecnología solar, se acelera la transición desde los combustibles fósiles. El artículo señala que estos avances “reducen costes y aceleran la electrificación de industrias aún dependientes del gas” y contribuyen a “sostener la transición energética global”, lo cual es una acción directa para mitigar el cambio climático.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

• Meta 7.2: Aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas.

  El desarrollo de una célula solar con una eficiencia récord del 27,81% contribuye directamente a esta meta. Una mayor eficiencia permite generar más electricidad a partir de la misma superficie, haciendo la energía solar más viable y atractiva, lo que a su vez facilita un aumento de su participación en la matriz energética global.

• Meta 7.a: Aumentar la cooperación internacional para facilitar el acceso a la investigación y la tecnología relativas a la energía limpia.

  El artículo evidencia esta cooperación al mencionar que el logro de los investigadores chinos fue “verificado de manera independiente por el Instituto Alemán de Investigación de Energía Solar de Hamelin”. Además, la discusión sobre la adaptación de la tecnología por parte de “varias empresas europeas y asiáticas” sugiere la difusión internacional de esta innovación en energía limpia.

• Meta 9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales.

  Todo el artículo se centra en este punto. Describe un avance científico (“publicado en Nature“) y una mejora de la capacidad tecnológica (la célula HIBC). El objetivo de hacer la tecnología “escalable y asequible” para que pueda “producirse por millones” es un ejemplo claro de cómo se busca mejorar la capacidad tecnológica del sector industrial fotovoltaico.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• Eficiencia de la energía renovable (Indicador relacionado con la Meta 7.2)

  El indicador más explícito en el artículo es la “eficiencia certificada del 27,81 %” de la célula solar. Aunque no es un indicador oficial de los ODS, la eficiencia de las tecnologías de energía renovable es una métrica fundamental para medir el progreso hacia el aumento de la proporción de energía renovable. Un aumento en la eficiencia, como el descrito, es un avance medible.

• Métricas de rendimiento tecnológico (Indicador relacionado con la Meta 9.5)

  El artículo menciona varias métricas que actúan como indicadores del avance en la investigación y la capacidad tecnológica. El “fill factor (FF)”, que alcanzó un “excepcional: 87,55 %”, es un indicador técnico específico que mide la calidad y el rendimiento de la célula solar. Estos datos cuantificables demuestran una mejora en la capacidad tecnológica, alineada con el espíritu de la Meta 9.5.

• Escalabilidad y viabilidad comercial de la tecnología (Indicador implícito relacionado con las Metas 7.2 y 9.5)

  El artículo no proporciona cifras de producción, pero sí menciona que el objetivo es lograr una “tecnología escalable y asequible” y que varias empresas ya están evaluando los “costes reales de producción” en “líneas piloto”. El seguimiento de la adopción industrial de la tecnología HIBC y su coste de producción serían indicadores implícitos para medir si la innovación se traduce en un impacto real en la industria y en la matriz energética.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores

Fuente: noticiasambientales.com