Células solares tridimensionais de película delgada de silicio cun maior potencial de eficiencia

Buscar

Susbcrición Newsletter

Introducir e-mail

Arquivo mensual

As células solares de película delgada sen un bloque de silicio engadido son a nova creación dun grupo de investigadores e axentes industriais checos e suízos que colaboraron para lograr un produto que podería posuír unha eficiencia superior á habitual nesta tecnoloxía.
 
O estudo recibiu fondos do proxecto N2P ('Tecnoloxías e equipo de produción flexibles baseados en procesamento de plasma a presión atmosférica para superficies nanoestruturadas tridimensionais'), financiado á súa vez mediante o tema 'nanociencias, nanotecnoloxías, materiais e novas tecnoloxías de produción' (NMP) do Sétimo Programa Marco (7PM) da Unión Europea. O deseño presentouse na revista Applied Physics Letters.
 
Investigadores da Academia de Ciencias da República Checa e expertos do grupo suízo Oerlikon Solar Lab traballaron no desenvolvemento dunha solución que se poida utilizar nun futuro na produción industrial de paneis solares de alto rendemento e baixo custo a partir de materias primas en bruto. Segundo o equipo, esta solución podería basearse en células solares de silicio amorfo e células tándem de silicio microcristalino; con elas obtense enerxía cunha eficiencia moito maior.
 
Non obstante, Milan Vanecek, director do grupo de fotovoltaica do Instituto de Física de Praga, sinalou unha desvantaxe destas células: a eficiencia estable do panel non é tan elevada como a eficiencia xerada mediante a tecnoloxía actual de obleas de silicio cristalino.
 
"Para aumentar a estabilidade das células de silicio amorfo e microcristalino é necesario que sexan moi delgadas debido ao axustado espazo entre os contactos eléctricos. A absorción óptica resultante tampouco é suficiente", aclarou o Dr. Vanecek. "Son practicamente obxectos planares. O silicio amorfo posúe un grosor de entre 200 e 300 nanómetros, mentres que o microcristalino é maior a un micrómetro".
 
Este deseño sofisticado, non obstante, está centrado en células opticamente grosas que son "fortemente absorbentes", sendo fixa a distancia entre eléctrodos.
 
"O Noso deseño tridimensional de células solares baséase na tecnoloxía, robusta e madura, de deposición de absorbente mediante deposición química de vapor mellorada por plasma, unha tecnoloxía xa utilizada en electrónica de silicio amorfo que se utiliza para a fabricación de pantallas de cristal líquido,", indicou o investigador checo. "Só engadimos un substrato nanoestruturado novo para a deposición da célula solar".
 
Os investigadores explican que o substrato nanoestruturado contén nanocolumnas de óxido de cinc (ZnO) ou un panal de microaberturas ou nanoaberturas gravadas na capa de óxido condutor transparente. O equipo bautizou este último deseño como «queixo suízo».
 
"Este último método é útil na deposición de células solares", asegurou a Dra. Vanecek. "Calcúlase que o potencial destas eficiencias é similar ao das células solares de oblea multicristalina actuais, predominantes na produción industrial de células solares moderna. O custo significativamente menor dos paneis microcristalinos amorfos, que posúen a mesma eficiencia que os paneis de silicio multicristalino (entre 12% e 16%), podería favorecer en boa medida a súa produción a escala industrial".
 
O equipo informa que continuará o seu traballo de cara a seguir optimizando e aumentando a eficiencia deste deseño.
 
(Fonte: Cordis)