Capas ópticas avanzadas para la tecnología de células solares de película fina
La Unión Europea ha fijado objetivos medioambientales y energéticos ambiciosos y ha desarrollado una política que tiene como uno de sus ejes centrales la consecución de la iniciativa 20-20-20 en el año 2020. Para ello, será necesario lograr un aumento del 20 % en la cuota de generación de las energías renovables, una reducción del 20 % en las emisiones de gases de efecto invernadero y un incremento del 20 % en la eficiencia energética. La tecnología FV está llamada a contribuir de forma significativa al logro de estos objetivos, sobre todo en los países del centro de Europa y de la cuenca Mediterránea. Sin embargo, a pesar de los grandes avances logrados en los últimos años, es necesaria una mayor reducción de los costes para que esta forma de energía renovable sea una alternativa competitiva en el mercado libre. El grupo de científicos del proyecto HELATHIS, financiado con fondos comunitarios, se propuso optimizar la eficiencia y el coste de unas tecnologías FV prometedoras, así como demostrar la viabilidad de su producción a gran escala. El consorcio trabajó en estrategias de confinamiento óptico para silicio amorfo (a-Si) y silicio microcristalino (mc-Si), técnicas vanguardistas de células solares de película fina que se hallan en fase de laboratorio. Los socios del proyecto identificaron diversos factores que optimizan las propiedades de las capas de óxido conductivo transparente (capas ópticas), las cuales se montan en el contacto frontal y en el reflector posterior para mantener la eficiencia en los procesos de fabricación por deposición en superficies grandes. En el caso de las estructuras duales a-Si/mc-Si, también se consideró la utilización de una capa reflectora intermedia. El proyecto HELATHIS demostró un aumento de la eficiencia del vidrio de óxido conductivo transparente mediante un proceso de fabricación optimizado con el que la transmisión óptica se incrementó un 2 %. Además, toda la producción del módulo de vidrio de óxido conductivo transparente se trasladó de Japón a Bélgica, con el efecto positivo que ello tiene para la economía de la UE. Se demostró una eficiencia estabilizada del 8 % en los módulos a-Si situados en superficies muy amplias de hasta 5,7 m2. Los resultados obtenidos en muestras a escala menor en este proyecto son muy interesantes y marcan el camino a seguir en la labor futura de investigación. Por último, se desarrollaron imágenes infrarrojas para evaluar la calidad eléctrica de cada módulo al final del proceso de producción, así como para identificar las áreas defectuosas. Los avances conseguidos se aplicaron con un éxito rotundo en la línea de producción de uno de los socios del proyecto. Los resultados de este proyecto han favorecido tanto la producción de vidrio de óxido conductivo transparente a escala industrial dentro de la UE como la mejora de la eficiencia de las células solares fabricadas por los socios. Los adelantos prometedores logrados a escala de laboratorio deben servir para allanar el camino en el desarrollo de los procesos de deposición en superficies grandes, lo que a su vez incidirá de manera positiva en la comercialización de las tecnologías FV avanzadas de película fina.
