Tecnología fotovoltaica de tercera generación y bajo coste
Aunque se hayan producido grandes progresos en la tecnología de celdas solares (CS), la expansión del mercado de las basadas en semiconductores inorgánicos ha sido escasa. El inconveniente principal radica en su baja rentabilidad en relación con el elevado consumo de energía que requieren su fabricación y transformación (alto contenido energético). La respuesta a estos inconvenientes podría estar en la electrónica de plástico (u orgánica) y en los semiconductores inorgánicos procesables en solución. Ya se ha podido demostrar que las CS realizadas con estos materiales de bajo coste presentan eficiencias competitivas y un mejor rendimiento que el silicio amorfo y el cobre/indio/seleniuro. El proyecto financiado con fondos europeos «Sensitizer activated nanostructured solar cells» (SANS) ha deparado una generación nueva de CS nanoestructuradas. Las tecnologías fotovoltaicas de tercera generación se caracterizan por su elevada escalabilidad y por abaratar la fabricación de materiales y paneles. Pueden implantarse a través de los mercados tradicionales (parques de energía solar y paneles en tejados) o de otras aplicaciones que cambian el sector como la fotovoltaica integrada en edificios. El equipo de SANS consiguió en el laboratorio una eficiencia récord con una DSSC en estado sólido (ssDSSC) y construyó un módulo cuya vida útil para uso en exteriores se calcula en veinte años. La labor de desarrollo de las CS implicó la creación de tres subsistemas esenciales: la antena de absorción de luz, el óxido mesoestructurado para el transporte de electrones y el transportador de electrolitos o de huecos de carga. En estos ámbitos, el equipo ha logrado excelentes resultados en cuanto a la producción de colorantes moleculares y puntos cuánticos inorgánicos con una mejor absorción, electrodos mesoporosos novedosos y electrolitos mejorados y transportadores de huecos de carga. Los socios obtuvieron electrolitos muy estables y sin disolventes para DSSC que se aproximaron al objetivo de veinte mil horas de exposición continua a luz solar simulada. Además crearon una gama nueva de colorantes multicromóforas de gran eficiencia, y en concreto una celda solar sensibilizada con colorante azul se consideró apta para aplicaciones de CS integradas en edificios. Se otorgó la licencia correspondiente a unos nuevos monocristales mesoporosos avanzados a base de dióxido de titanio. Con este material se puede obviar el paso de la sinterización en la fabricación de las ssDSSC, se amplía enormemente la elección de sustratos y se abaratan los costes. De estos monocristales se espera que brinden propiedades superiores y que den lugar a aplicaciones de las DSSC en dispositivos de almacenamiento de energía. En el laboratorio se lograron eficiencias próximas al 14 % empleando materiales absorbentes de perovskita. Se cree que las prestaciones de las ssDSSC de perovskita superarán a las de las CS de primera y segunda generación disponibles hasta ahora. En el transcurso del proyecto se generaron más de ochenta publicaciones científicas, se solicitaron varias patentes y se organizaron talleres y congresos.
