Una empresa estadounidense empieza a producir células termofotovoltaicas con una eficiencia del 40%

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Antora Energy ha iniciado la producción en su fábrica de células termofotovoltaicas de 2 MW de Sunnyvale (California).

«Las células se basan en semiconductores III-V, que tienen un rendimiento superior al de las células solares convencionales y producen 100 veces más energía que dispositivos de tamaño similar», declaró a la revista pv su director general, Andrew Ponec. «Las células pueden convertir en electricidad cualquier fuente de calor a alta temperatura y su aplicación más importante es el almacenamiento de energía», añadió refiriéndose al almacenamiento de energía térmica en red (TEGS), que consiste en una tecnología de almacenamiento de energía a escala de red y bajo coste que utiliza TPV para convertir el calor en electricidad por encima de los 2.000 ºC.

La termofotovoltaica (TPV) es una tecnología de generación de energía que utiliza la radiación térmica para generar electricidad en células fotovoltaicas. Un sistema TPV consta generalmente de un emisor térmico que puede alcanzar altas temperaturas, cercanas o superiores a los 1.000 ºC, y una célula fotovoltaica de diodos que puede absorber los fotones procedentes de la fuente de calor.

La tecnología lleva décadas despertando el interés de los científicos, porque es capaz de captar la luz solar en todo el espectro solar y tiene el potencial técnico de superar el límite de Shockley-Queisser de la fotovoltaica tradicional. Sin embargo, las eficiencias comunicadas hasta ahora han sido demasiado bajas para hacerla comercialmente viable, ya que los dispositivos TPV siguen sufriendo pérdidas ópticas y térmicas.

«Hasta ahora, la tecnología TPV no había alcanzado ni el umbral de eficiencia necesario para competir con los motores térmicos tradicionales ni el umbral de fabricabilidad necesario para producir la tecnología a escala», afirma Antora Energy. «Ahora, Antora ha alcanzado ambos umbrales críticos, demostrando eficiencias de conversión de calor en electricidad superiores al 40%, y demostrando la capacidad de fabricar TPV a escala.»

La startup dijo que ha asegurado la financiación de la Comisión de Energía de California para construir la línea de fabricación de TPV en California en 2021.

«Parte de la financiación más temprana de Antora fue proporcionada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-Energía del Departamento de Energía de Estados Unidos para desarrollar la tecnología TPV en colaboración con el Laboratorio Nacional de Energías Renovables, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y la Universidad Estatal de Arizona», dijo la compañía.

En abril, un grupo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de EE.UU. presentó una célula termofotovoltaica (TPV) con materiales III-V con bandgaps de entre 1,0 y 1,4 eV. Esta célula alcanzó una eficiencia del 41,1% funcionando a una densidad de potencia de 2,39 W cm-2 y una temperatura del emisor de 2.400 C. El grupo presentó el dispositivo en «Thermophotovoltaic efficiency of 40%», publicado recientemente en Nature.

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