Celdas fotovoltaicas más económicas y eficientes
La tecnología de obleas de silicio cristalino (c-Si) presenta grandes posibilidades por lo que se refiere a reducir considerablemente el coste de dichas celdas. No obstante, antes habrá que resolver algunos aspectos fundamentales. Uno de ellos es reducir la cantidad de silicio empleado (por ejemplo usando obleas más delgadas) y otro aumentar la eficiencia. Una de las líneas de investigación más prometedoras trata sobre las celdas de heterounión de silicio. Para fabricarlas se deben crecer a baja temperatura láminas ultradelgadas de silicio en ambas caras de un sustrato de oblea de silicio cristalino. El objetivo del proyecto comunitario HETSI es el de diseñar, desarrollar y probar celtas fotovoltaicas de heterounión más eficientes y que sean aptas para una producción en serie y de alto rendimiento. El diseño de las celdas se basa en un emisor y campo retrodifusor que resultan del crecimiento a baja temperatura de láminas ultradelgadas de silicio. La modelización de los conceptos nuevos es fundamental para que el diseño y el desarrollo lleguen a buen término. Así, las simulaciones realizadas con dos programas informáticos distintos mostraron una correlación excelente. El paquete de software ya se ha actualizado con los factores adicionales. Además, los socios del proyecto han desarrollado procesos químicos por vía húmeda y procesos de limpieza en seco con los que se han conseguido eficiencias más elevadas en las celdas. También se han comparado distintos métodos de depósito de ciertos óxidos metálicos dopados que se emplean en fotovoltaica denominados óxidos conductores transparentes (transparent conductive oxides, TCO), entre los que está el óxido de indio-estaño (ITO). La sensibilidad del ITO observada en ensayos de calor húmedo con las celdas fotovoltaicas indica la necesidad de usar láminas de aluminio en la parte posterior para prevenir la penetración de agua. La metalización realizada con pastas serigrafiadas a baja temperatura de diversos proveedores indica que la resistividad es demasiado elevada para un único proceso de impresión, motivo por el que conviene indagar en un proceso de impresión múltiple. Finalmente se aplicó la metalización a celdas fotovoltaicas reales de gran superficie. El proyecto muestra la viabilidad de aplicar un nuevo método para desarrollar una celda fotovoltaica competitiva empleando tecnología de oblea de c-Si que acarrea menos costes y aumenta la eficiencia. Además, sus resultados servirán de impulso a la industria europea de las celdas fotovoltaicas y también favorecerán la creación de empleo en el sector de las energías renovables en la nueva economía ecológica.
