Módulos fotovoltaicos flexibles más económicos y eficientes
La Agenda Estratégica de Investigación (SRA) de la Unión Europea prioriza el desarrollo de células FV eficientes, aunque para conseguir una aceptación amplia de estas en el mercado, es necesario que las tecnologías empleadas sean baratas y aptas para la producción en serie. Por tanto, el proyecto R2R-CIGS (Roll-to-roll manufacturing of high efficiency and low cost flexible CIGS solar modules) desarrolló y amplió la escala de procesos rollo a rollo (R2R) para fabricar módulos FV basados en una aleación de cobre-indio-galio-selenio (CIGS) sobre un sustrato polimérico. Esto puede permitir una mayor reducción de costes en comparación con las tecnologías de silicio más habituales. Otra ventaja es una mayor flexibilidad y ligereza de los módulos y su instalación en superficies irregulares, por ejemplo en muros de edificio. Los ambiciosos costes de producción que se ha fijado el proyecto R2R-CIGS podrán alcanzarse cuando la eficiencia de las células solares flexibles sea comparable a las que emplean sustratos de vidrio. Se espera que la eficiencia del módulo de conversión de potencia llegue hasta un 16 %. El proyecto R2R-CIGS ha mejorado las células solares CIGS —de tecnología puntera— mediante la modificación a escala nanométrica de sus características estructurales, químicas y eléctricas. Se desarrolló y amplió la escala de un proceso de coevaporación en vacío para la deposición R2R de una capa nanométrica de conversión de energía de GIGS sobre una película polimérica. Un innovador proceso que utiliza la deposición de capa atómica R2R permitió fabricar capas intermedias exentas de cadmio. El proyecto también desarrolló un proceso automático de trazado láser R2R en capas de películas finas en sustratos poliméricos ligeros que permitió obtener módulos solares flexibles con interconexión monolítica. Los científicos consiguieron integrar un inyector CVD mejorado por plasma en un reactor CVD industrial, así como instalar equipos nuevos para pulverización de CC en una línea piloto R2R. El consorcio también estudió varias maneras de desarrollar los revestimientos de la barrera de humedad para obtener módulos solares flexibles y productos flexibles sensibles al agua. R2R-CIGS aceleró la introducción al mercado de módulos de CIGS flexibles al proporcionar procesos y equipos a escala industrial, que se emplean en la producción de módulos de CIGS muy eficientes, ligeros y de bajo coste. El sustrato de poliimida permitió la integración de los módulos de CIGS en aplicaciones de transporte y componentes de edificios ligeros y de bajo coste. Las tecnologías y procesos desarrollados por R2R-CIGS también pueden aplicarse a la fabricación de productos electrónicos, iluminación y pantallas flexibles de gran superficie.
Palabras clave
Fotovoltaico, flexible, rollo a rollo, solar, módulo, fabricación, deposición de capa atómica