Células fotovoltaicas solares resistentes a la rotura
Los daños producidos por la resistencia térmica ponen en peligro la continua reducción en los costes de fabricación de los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino. Dichos daños se producen en la superficie de contacto entre las obleas de silicio, que cada vez son más delgadas, y el módulo fotovoltaico de silicio cristalino. Este último consiste en un conductor de cobre estañado que se instala en los paneles solares y se suelda directamente sobre el cristal de silicio para conectar las células solares entre sí. Con el fin de solucionar el problema de las roturas en las células fotovoltaicas, varios investigadores iniciaron el proyecto «Development of ultra soft copper conductors for crystalline silicon solar photovoltaic applications» (SOLARSOFT)(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos. Para conseguirlo, los socios del proyecto desarrollarán un conductor de cobre de alta pureza que, en términos de coste, se halla a la par de los métodos de generación energética convencionales. Los socios del proyecto SOLARSOFT, elaboraron modelos de resistencia tras soldar cobre estañado con silicio, así como modelos para la deformación en frío y recocido del cobre. Utilizaron, además, otro modelo para mostrar los efectos del recocido de plasma sobre el tamaño de las partículas de cobre, el cual resultó ser lo suficientemente cuantitativo para definir las variables del proceso. El equipo identificó partículas de cobre no poroso de unos setenta micrómetros que proporcionan el límite bajo de elasticidad del material requerido. Como tal, el equipo del proyecto investigó los procesos de recocido rápido que podrían producir partículas con un tamaño como el mencionado a un ritmo comercialmente viable. El trabajo a desarrollar por el equipo del proyecto implicaba el desarrollo de un nuevo prototipo de horno de recocido de plasma. El proceso de estañado se realizó sin productos químicos y sin fundentes. Los análisis realizados sobre el producto inicial obtenido a partir de dicho prototipo indicaron que el límite de elasticidad del material recocido fue inferior a 50 MPa. Sin embargo, el límite de elasticidad aumentó a 60 MPa durante los procesos de estañado y bobinado. Un control más estricto de la composición del baño de estaño y de la temperatura de entrada del cobre evitó el endurecimiento de las bobinas de mayor tamaño y permitió eliminar los sistemas que se utilizan con mayor frecuencia en la reducción del origen de dicho endurecimiento. Los logros de SOLARSOFT permitirán a la industria europea de la energía solar competir más eficazmente con los principales actores a nivel mundial al proporcionar un producto más económico, limpio y avanzado. Facilitaría además la descentralización de los dispositivos generadores de energía y descongestionaría la red eléctrica al promocionar el empleo de la energía fotovoltaica.
