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Celdas fotovoltaicas totalmente a base de óxidos

Un avance técnico basado en nuevas combinaciones de metal óxido semiconductor podría revolucionar la fabricación de celdas fotovoltaicas (FV) para lograr celdas menos costosas y más eficientes.
Celdas fotovoltaicas totalmente a base de óxidos
Las celdas FV a base de silicio han funcionado destacablemente bien y el sector de la energía solar crece a un ritmo del 40 al 70 % anual. No obstante, la generación de energía global a partir de la radiación solar suma apenas el 0,1 % de la energía que se utiliza actualmente. Para contribuir a una fracción apreciable de la demanda energética total, se necesita una tecnología totalmente nueva.

El proyecto ALLOΧIDEPV, financiado por la Unión Europea, se inició con el fin de desarrollar esta nueva tecnología fotovoltaica para generar electricidad. Los socios del proyecto están explorando conceptos de celdas solares innovadores basados en materiales económicos que han surgido a lo largo de la última década como alternativas prometedoras frente a los semiconductores orgánicos, que son más caros.

Las celdas y los módulos FV totalmente a base de óxidos son atractivos por su estabilidad química y no toxicidad, así como por la abundancia de muchos óxidos metálicos. En la actualidad, los óxidos conductores se utilizan ampliamente como electrodos frontales en muchas estructuras de celdas solares, pero solo unos cuantos de ellos se utilizan como absorbentes de la luz. El desarrollo de estos óxidos metálicos es el núcleo central del proyecto.

Los investigadores de ALLOXIDEPV han desarrollado una serie de combinaciones de metal óxido semiconductor adecuadas para celdas FV. Los materiales nuevos se han probado en bibliotecas de combinaciones para celdas solares con el fin de analizar sus propiedades en condiciones de funcionamiento reales. Las herramientas de minería de datos desvelaron la existencia de correlaciones complejas entre las propiedades de los materiales y el rendimiento de los dispositivos.

Los resultados de las pruebas han mejorado de forma importante el conocimiento actual de la física subyacente al funcionamiento de todos los dispositivos FV a base de óxidos. Mediante la exploración sistemática y exhaustiva de óxidos metálicos multicomponentes, los investigadores de ALLOXIDEPV esperan superar los límites de los óxidos conocidos y permitir la conversión de energía solar duradera, eficiente y de bajo coste.

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Palabras clave

Totalmente a base de óxidos, celdas fotovoltaicas, metal óxido semiconductor, silicio, energía solar
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