Soitec, una empresa de fabricación francesa, asegura haber utilizado técnicas diseñadas para fabricar microprocesadores para producir células solares con una eficiencia récord del 46%, convirtiendo más del doble de luz solar en electricidad en comparación con las células convencionales.
Aunque las células son más complicadas de producir, el uso de técnicas de fabricación establecidas promete mantener bajos los costes de producción.
Las células solares comunes utilizan un semiconductor para convertir la luz solar en electricidad. Las de Soitec tienen cuatro semiconductores, cada uno diseñado para funcionar con una parte distinta del espectro solar. Soitec produjo su primera célula de cuatro semiconductores hace aproximadamente un año. Desde entonces ha ido mejorando el grado de eficiencia rápidamente, y parece estar en camino de ser la primera empresa en conseguir el ansiado hito de eficiencia del 50%.
En los últimos años los costes de la energía solar han bajado más de un 80%, sobre todo porque las empresas han encontrado formas más baratas de fabricar células solares de silicio convencionales. Pero la energía solar sigue siendo más cara que los combustibles fósiles en la mayoría de sitios.
Soitec es una entre varias otras compañías que intentan reducir los costes fabricando células solares más eficientes, para usar menos células y generar la misma cantidad de energía. Esto reduce los costes de instalación, que pueden llegar a suponer más de la mitad del coste de la energía solar (ver "Llega la placa solar que puedes colocar tú mismo en solo una hora"). El desafío es lograr altos rendimientos sin aumentar significativamente el coste de fabricación de las células.
Combinar varios semiconductores en una célula solar es una vieja idea que, en la práctica, resulta difícil de ejecutar. Es posible cultivar los materiales semiconductores por separado y después unirlos, pero requiere múltiples plantillas cristalinas, un proceso caro y que puede dar como resultado uniones imperfectas.
Para fabricar sus células solares de cuatro semiconductores, Soitec empieza por cultivar dos materiales semiconductores atómicamente compatibles en una plantilla y dos semiconductores compatibles distintos en otra. A continuación se retira una de las plantillas para que la estructura de la célula pueda ser reutilizada (la estructura de la célula solar final hace que sea difícil quitar la otra). Finalmente, se apilan los dos pares de semiconductores. Soitec ya ha utilizado el proceso de reutilización de la plantilla y la unión de los semiconductores desde hace años para fabricar componentes para microprocesadores y otros dispositivos electrónicos.
La compañía planea comenzar la fabricación a gran escala de sus células de cuatro semiconductores en 2016. Sin embargo, aún no está claro cómo será de barato el proceso. La empresa no da estimaciones específicas sobre el coste por kilovatio de energía solar resultante de usar su tecnología, y asegura que las cifras dependen de la ubicación.
Otras compañías están compitiendo por ser la primera en alcanzar el 50% de eficiencia. Este año la start-up Semprius hizo demostraciones de células de cuatro semiconductores con un 44,1% de eficiencia, y la compañía señala estar en camino de batir el récord mundial el próximo año.