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

Autores
Pla, Juan Carlos
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En años recientes se observa un notable desarrollo de materiales y diseños de celdas solares destacándose particularmente 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 estándar 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.
In recent years, a noticeable development of materials and designs of lab level solar cells is observed. Among the emergent technologies, III-V based multijunctions highlight particularly, and configure the highest efficiency conversion photovoltaic devices ever accomplished. Inside this technology, we witnessed the transition between the standard 3-junction devices based on lattice matched materials towards architectures based on materials whose band gap allows a better match to the solar spectrum. The strategies addressed are basically two: i) the utilization of compositional graded materials, that allow the gap engineering to approach values closer to the ideal to the solar spectrum absorption; ii) bonded lattice matched semiconductor structures grew on different crystalline substrates. These strategies achieved the last successive records on the conversion efficiency, reaching recently up to the design of a 6-junction device with an efficiency of 47.1% at 143 suns of concentration. The III-V multijunction technology, already consolidated in the space market and with commercial products for terrestrial applications, emerges as a candidate to take a relevant role in a global market dominated by the traditional technology based on crystalline Si.
Fil: Pla, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentina
Materia
CELDAS SOLARES
SEMICONDUCTORES III-V
MATERIALES FOTOVOLTAICOS
TECNOLOGÍAS EMERGENTES
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/182578

id CONICETDig_ad53e633b39449ae97b24e7808da342c
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/182578
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-VState of the art of solar cells technology based on III-V semiconductorsPla, Juan CarlosCELDAS SOLARESSEMICONDUCTORES III-VMATERIALES FOTOVOLTAICOSTECNOLOGÍAS EMERGENTEShttps://purl.org/becyt/ford/2.11https://purl.org/becyt/ford/2En años recientes se observa un notable desarrollo de materiales y diseños de celdas solares destacándose particularmente 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 estándar 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<br />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.In recent years, a noticeable development of materials and designs of lab level solar cells is observed. Among the emergent technologies, III-V based multijunctions highlight particularly, and configure the highest efficiency conversion photovoltaic devices ever accomplished. Inside this technology, we witnessed the transition between the standard 3-junction devices based on lattice matched materials towards architectures based on materials whose band gap allows a better match to the solar spectrum. The strategies addressed are basically two: i) the utilization of compositional graded materials, that allow the gap engineering to approach values closer to the ideal to the solar spectrum absorption; ii) bonded lattice matched semiconductor structures grew on different crystalline substrates. These strategies achieved the last successive records on the conversion efficiency, reaching recently up to the design of a 6-junction device with an efficiency of 47.1% at 143 suns of concentration. The III-V multijunction technology, already consolidated in the space market and with commercial products for terrestrial applications, emerges as a candidate to take a relevant role in a global market dominated by the traditional technology based on crystalline Si.Fil: Pla, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; ArgentinaAsociación Argentina de Energía Solar2021-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/182578Pla, Juan Carlos; Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V; Asociación Argentina de Energía Solar; Energías Renovables y Medio Ambiente; 46; 2-2021; 61-700328-932X2684-0073CONICET DigitalCONICETspainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://portalderevistas.unsa.edu.ar/ojs/index.php/erma/article/view/2843info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T09:53:21Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/182578instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 09:53:21.518CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
State of the art of solar cells technology based on III-V semiconductors
title Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
spellingShingle Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
Pla, Juan Carlos
CELDAS SOLARES
SEMICONDUCTORES III-V
MATERIALES FOTOVOLTAICOS
TECNOLOGÍAS EMERGENTES
title_short Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
title_full Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
title_fullStr Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
title_full_unstemmed Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
title_sort Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V
dc.creator.none.fl_str_mv Pla, Juan Carlos
author Pla, Juan Carlos
author_facet Pla, Juan Carlos
author_role author
dc.subject.none.fl_str_mv CELDAS SOLARES
SEMICONDUCTORES III-V
MATERIALES FOTOVOLTAICOS
TECNOLOGÍAS EMERGENTES
topic CELDAS SOLARES
SEMICONDUCTORES III-V
MATERIALES FOTOVOLTAICOS
TECNOLOGÍAS EMERGENTES
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/2.11
https://purl.org/becyt/ford/2
dc.description.none.fl_txt_mv En años recientes se observa un notable desarrollo de materiales y diseños de celdas solares destacándose particularmente 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 estándar 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<br />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.
In recent years, a noticeable development of materials and designs of lab level solar cells is observed. Among the emergent technologies, III-V based multijunctions highlight particularly, and configure the highest efficiency conversion photovoltaic devices ever accomplished. Inside this technology, we witnessed the transition between the standard 3-junction devices based on lattice matched materials towards architectures based on materials whose band gap allows a better match to the solar spectrum. The strategies addressed are basically two: i) the utilization of compositional graded materials, that allow the gap engineering to approach values closer to the ideal to the solar spectrum absorption; ii) bonded lattice matched semiconductor structures grew on different crystalline substrates. These strategies achieved the last successive records on the conversion efficiency, reaching recently up to the design of a 6-junction device with an efficiency of 47.1% at 143 suns of concentration. The III-V multijunction technology, already consolidated in the space market and with commercial products for terrestrial applications, emerges as a candidate to take a relevant role in a global market dominated by the traditional technology based on crystalline Si.
Fil: Pla, Juan Carlos. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina. Comision Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Investigación y Aplicaciones no Nucleares. Gerencia Física (CAC). Grupo Energía Solar; Argentina
description En años recientes se observa un notable desarrollo de materiales y diseños de celdas solares destacándose particularmente 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 estándar 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<br />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.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-02
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/182578
Pla, Juan Carlos; Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V; Asociación Argentina de Energía Solar; Energías Renovables y Medio Ambiente; 46; 2-2021; 61-70
0328-932X
2684-0073
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/182578
identifier_str_mv Pla, Juan Carlos; Estado del arte de la tecnología de celdas solares basadas en semiconductores III-V; Asociación Argentina de Energía Solar; Energías Renovables y Medio Ambiente; 46; 2-2021; 61-70
0328-932X
2684-0073
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://portalderevistas.unsa.edu.ar/ojs/index.php/erma/article/view/2843
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Energía Solar
publisher.none.fl_str_mv Asociación Argentina de Energía Solar
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844613630707892224
score 13.070432