Evitar el contacto posterior en células solares
Se han visto mejoras muy importantes en la eficiencia de las células solares de películas delgadas de cobre, indio, galio y selenio (CIGS) principalmente gracias a las mejoras en las propiedades de los materiales. Las mejoras basadas exclusivamente en las propiedades de los materiales son limitadas, por lo que un equipo de científicos financiado por la Unión Europea trabaja en el proyecto «PercIGS» (PERCIGS) para desarrollar una nueva estructura de dispositivo con la mayor eficiencia posible. El objetivo fue disminuir la recombinación de superficie de los portadores de carga en el contacto posterior, donde habitualmente la recombinación es elevada. La recombinación depende en buena medida de las características de la estructura de las superficies y las interfaces. Un beneficio para la industria de células solares de silicio ha sido utilizar una capa posterior de pasivación de superficie (un recubrimiento que disminuye la reactividad de la superficie, haciéndola más pasiva) con aberturas micrométricas en las células solares. En base a este concepto, los científicos de PERCIGS incorporaron una capa de pasivación de superficie con contactos nanométricos a células solares de película delgada de CIGS para evitar el problema de la recombinación. Se utilizaron tres metodologías diferentes para incorporar las capas de pasivación bidimensionales a las células solares de CIGS. Se diseñaron dos estudios prácticos para el sector industrial, un estudio preliminar de eficacia y una configuración de modelo de estudio. Las tecnologías aplicables a la industria emplearon óxido de aluminio como capa de pasivación variando el método de contacto. En un caso, se utilizaron puntos de contacto locales formados por precipitación de las nanoesferas durante el depósito de baños químicos de sulfuro de cadmio. En el otro caso, se utilizaron nanopartículas de molibdeno formadas en plasma pulsado muy ionizado. Cuando se agregaron a las células solares de CIGS con capas absorbentes ultradelgadas, la eficiencia de las células solares aumentó porque mejoraron la pasivación y el confinamiento óptico. También se crearon contactos de escala nanométrica novedosos utilizando litografía de haz de electrones. Estos mejoraron de forma comparable la eficiencia de las células solares y servirán como un modelo excepcional para el estudio de conceptos nuevos. El trabajo pionero efectuado se plasmó en diferentes comunicaciones orales en congresos internacionales y en artículos publicados en prestigiosas revistas científicas con comité de lectura. El trabajo se realizó en células solares de CIGS, pero esta novedad puede adaptarse sin problema a otras tecnologías de película delgada. Se vaticina un futuro muy alentador para estas nuevas técnicas de pasivación de la superficie de contacto dorsal de las células solares que beneficiará a los fabricantes, consumidores y al medio ambiente.
