Diseño de células fotovoltaicas más eficientes
Los nuevos materiales nanocompuestos y procesos para aplicaciones de células fotovoltaicas desarrollados en el seno del proyecto SNAPSUN , financiado con fondos europeos, apuntan a que se conseguirá una eficiencia superior al 25 %. Para obtener estos buenos resultados fue clave controlar el tamaño de las nanopartículas de silicio y la distribución del silicio bruto, así como ampliar el número de materiales que pueden emplearse en la matriz receptora. Todos estos aspectos son fundamentales para controlar la banda prohibida de energía que afecta directamente a la absorción del espectro de luz y a la eficiencia de transformación de energía solar en electricidad. Hasta la fecha, no se ha tenido acceso a materiales o procesos adecuados. A fin de cumplir con las especificaciones y, a la vez, reducir los costes de producción, el equipo del proyecto desarrolló nuevos procesos de fabricación escalable a baja temperatura según métodos de deposición contrastados que permiten la producción de partidas de nanopartículas de silicio a escala industrial sin comprometer ni la calidad ni la solidez. Se incorporaron nanopartículas a matrices receptoras de banda prohibida ancha para trabajar en el diseño de bandas prohibidas más eficientes. A través de un método novedoso de tomografía que emplea microscopios electrónicos para visualizar en tres dimensiones los nanocompuestos SNAPSUN, los investigadores de este proyecto consiguieron una resolución a nanoescala y demostraron una densidad muy alta de nanopartículas de silicio así como una distribución limitada del tamaño. El proyecto SNAPSUN permitió la deposición a gran escala de nanocompuestos en sustratos de bajo coste, algunos de ellos también flexibles, así como la absorción óptica de películas finas (menos de un micrómetro) superior al 85 %. Los materiales nanocompuestos incorporados a células fotovoltaicas en pruebas de concepto han arrojado resultados preliminares alentadores que sientan las bases para optimizar y comercializar esta tecnología.
