Procesos de deposición de película delgada de bajo coste
Los sistemas fotovoltaicos (FV) de diseleniuro de galio, indio y cobre (CIGS) son una de las tres tecnologías principales de película delgada fotovoltaica utilizadas en las células solares. A pesar de encontrarse ya en la etapa de producción en serie, esta tecnología se basa actualmente en procesos de deposición basados en vacío, costosos y difíciles de controlar. Unos científicos iniciaron el proyecto SCALENANO para desarrollar una alternativa no basada en vacío con procesos respetuosos con el medio ambiente basados en la electrodeposición de nanopartículas del material precursor. Este proceso mejora la homogeneidad lateral del precursor. Los miembros del proyecto se centran en la mejora de las arquitecturas de las células solares mediante la acumulación de conjuntos de nanovarillas de óxido de zinc sobre una capa transparente de óxido conductor transparente (OCT) mediante electrodeposición. Se están desarrollando técnicas de control de calidad y supervisión en línea sobre el terreno para aumentar la escala de los procesos sin vacío en sustratos de gran superficie. Además de estudiar la electrodeposición, los investigadores están trabajando para validar y desarrollar procesos alternativos para producir la próxima generación de células y módulos basados en calcogenuros. La deposición de vapor asistida por eyección electroestática (ESAVD) y la deposición química de vapor fueron algunos de los métodos más prometedores. Se evaluaron materiales absorbedores de kesterita por su idoneidad para sustituir el indio, apenas disponible, en las futuras células solares de película delgada. Los científicos ya han identificado sistemas precursores para alcanzar una mayor optimización y los han producido de manera segura utilizando una tecnología fácilmente ampliable. También han conseguido probar una eficiencia de hasta el 12 % en una capa de CIGS electrodepositado sobre un área de 30 x 60 cm2. Se ha desarrollado un dispositivo de kesterita a partir de precursores de metales electrodepositados y se ha conseguido depositar capas de calcogenuros basadas en ESAVD sobre un sustrato de vidrio. Además, se han sintetizado los primeros OCT mediante electrodeposición, deposición ESAVD o deposición por baño químico. SCALENANO proyecta proporcionar una tecnología de deposición de bajo coste para depositar capas funcionales delgadas para sistemas FV. Se espera que los productos finales demuestren la viabilidad una conversión energética eficiente con costes apreciablemente menores que los métodos convencionales de deposición.
Palabras clave
Fotovoltaica, calcogenuro, módulos solares, diseleniuro de cobre, indio y galio, película delgada, no vacío, electrodeposición, precursor, deposición de vapor, kesterita
