Láminas delgadas con capas atómicas perfectas
Se espera que los sistemas fotovoltaicos (FV) desempeñen un papel importante en la conformación del mercado energético europeo en cuanto mejoren sus eficiencias de conversión energética. El hecho de poder ajustar a medida las propiedades de las láminas delgadas, presentes en la mayoría de las celdas solares, está permitiendo obtener sistemas FV más eficientes. Los obstáculos principales están asociados a la absorción de fotones, la recombinación electrón-hueco y el transporte de carga. El depósito de capas atómicas (ALD) es una técnica de depósito en fase vapor que se puede aplicar para obtener propiedades interficiales a medida en dispositivos. El proceso ofrece una ventaja única porque permite depositar nanocapas muy uniformes y conformes. Sin embargo, sus posibilidades para la fabricación de celdas FV no se han aprovechado al máximo todavía. Gracias a la financiación de la Unión Europea para el proyecto «Atomic layer deposition of metal oxides for photovoltaic solar cells» (ALD4PV), los científicos estudiaron el uso de láminas de óxidos metálicos sintetizados mediante ALD para distintos tipos de celdas solares. A diferencia de las técnicas de depósito convencionales, ALD es capaz de procesar capas de pasivación para nuevos conceptos de celdas solares (dispositivos estructurados en 3D) con eficiencias mayores. Los científicos aprovecharon las propiedades de pasivación de las capas de óxido de aluminio (Al2O3) y pilas a base de Al2O3, con lo cual lograron, finalmente, celdas solares más eficientes. Además, ALD4PV propuso un nuevo uso de los contraelectrodos platinizados sintetizados mediante ALD con el fin de obtener celdas solares flexibles sensibles al color (DSC). Los científicos estudiaron la posibilidad de utilizar este proceso también para generar otras partes de las DSC, como la barrera y capas compactas de distintos óxidos metálicos. El proyecto también se centró en utilizar precursores alternativos para dopar el óxido de zinc sintetizado mediante ALD con el fin de obtener óxidos transparentes altamente conductores. Se estudiaron distintos nuevos precursores de dopaje para silicio y celdas solares de lámina delgada. Después de finalizar el proyecto, ALD4PV organizó unas jornadas de trabajo para resaltar las posibilidades de ALD para distintas tecnologías vinculadas a las celdas solares. Los hallazgos del proyecto se divulgaron mediante el sitio web del proyecto y distintas publicaciones.
Palabras clave
Láminas delgadas, celdas solares, depósito de capas atómicas, óxidos metálicos, fotovoltaico
