Electricidad asequible mediante celdas solares de película fina
Investigadores de todo el mundo llevan tiempo intentando desarrollar celdas solares de bajo coste en una apuesta por hacer la energía solar asequible a gran escala. Esas celdas solares deberían ser a un tiempo muy eficientes y fáciles de fabricar con un alto rendimiento. El equipo europeo integrante del proyecto INDUCIS (Development and industrial implementation of cost effective advanced CIGS photovoltaic technologies) aprovechó el potencial de las celdas solares basadas en CIGS para obtener dispositivos fotovoltaicos eficientes junto con el de la electrodeposición para hacer posible la fabricación de bajo coste a escala comercial. El mercado evidencia una intensa competencia entre distintas tecnologías fotovoltaicas, y los investigadores europeos necesitan encontrar un modo de asegurarse una ventaja competitiva en el campo de las tecnologías de película fina que actualmente son mayoritarias. La caracterización detallada del proceso de electrodeposición y la identificación de los principales mecanismos de pérdida de eficiencia de las celdas llevadas a cabo por el equipo de INDUCIS son un paso hacia la consecución de ese objetivo. Los investigadores demostraron la viabilidad de utilizar metodologías nuevas y sencillas para realizar una evaluación química en línea de las capas de absorbente CIGS. Las relaciones de contenidos galio/indio y azufre/selenio en la superficie del absorbente determinan la banda prohibida de la capa de CIGS, el voltaje de circuito abierto y, en último término, la eficiencia de conversión del módulo solar. Metodologías de monitorización recién desarrolladas y basadas en el uso combinado de espectroscopías de fotoluminiscencia y Raman de múltiples longitudes de onda permitió al equipo evaluar la deposición selectiva de materiales en distintas capas del dispositivo: ventana, tampón y absorbente. Por último, los investigadores introdujeron metodologías nuevas de dispersión de luz para la monitorización in situ del proceso de electrodeposición en tiempo real, entre ellas el análisis mediante dispersión Raman de los baños electrolíticos y técnicas de control del crecimiento de la capa electrodepositada. Los dispositivos fotovoltaicos de alta eficiencia y bajo coste son vitales para acelerar el desarrollo y la implantación de tecnologías con bajas emisiones de carbono. La electrodeposición de CIGS mejora la eficiencia y la utilización de materiales. Puede reducir los costes de fabricación de módulos solares y hacer la electricidad solar asequible para todo el mundo al facilitar la producción en un proceso «de rodillo a rodillo» en continuo.
Palabras clave
Electricidad, película fina, celdas solares, CIGS, electrodeposición, INDUCIS, fotovoltaica
