En física, el límite de Shockley -Queisser (publicado en 1961) se refiere a la máxima eficiencia teórica de una célula solar. En realidad, la página de Wikipedia lo dice todo, así como este artículo solar central . Hay algunos supuestos estándar (cuán fuerte es la radiación solar, etc.).
Para las células solares ideales, la eficiencia teórica máxima es alrededor del 34% cuando se aplican esos supuestos. Esto se debe a que solo algunos fotones tienen la longitud de onda correcta para liberar un electrón . Los fotones más cortos disipan el exceso de energía y calientan el material y los fotones más largos simplemente pasan a través de la "trampa". Significa que desde la energía solar de 1000 w/m2 solo menos de 340 w/m2 se convierte en electricidad. El resto del 67% se convierte en calor, o los fotones pasan sin conversión.
En las células reales, también hay algunas pérdidas, porque se refleja algo de luz de la célula y se pierde algo de energía debido a la resistencia en los contactos o a las impurezas. En paneles solares reales, es la mejor eficiencia un poco por encima del 20 %, ni siquiera cerca del 34 % teórico.
Bueno, pero hay algunas células solares con una eficiencia mucho mayor, entonces, ¿cómo puede ser? ¡Usan algunas soluciones! Por ejemplo, puede apilar otra celda detrás de la primera y atrapar parte de los fotones que pasan a través de la primera capa. Esto se llama célula tándem . Cada capa se puede hacer de diferentes semiconductores, sintonizados para la mejor longitud de onda. Esto puede mejorar la eficiencia de las células solares prácticas por encima del 40%.
Otra técnica interesante es la concentración de la radiación solar . Más luz hace más energía. Y hay más trucos en el sombrero. Puede adivinar que esas técnicas especiales tienen un alto costo y en el futuro cercano no nos dará más energía del mismo medidor cuadrado de panel solar.
