Científicos de la Universidad de Luxemburgo y de la empresa japonesa de electrónica TDK informan de avances en la investigación fotovoltaica:han mejorado un componente que permitirá a las células solares utilizar más energía del sol y así crear una corriente más alta.
La mejora se refiere a una película de óxido conductora que ahora tiene más transparencia en la región infrarroja. Se habían hecho intentos similares antes, pero esta es la primera vez que estas películas se prepararon mediante un proceso de un solo paso y, al mismo tiempo, estable en el aire.
"Las películas realizadas en la Universidad de Luxemburgo han estado expuestas al aire durante un año y medio y siguen siendo tan conductoras como cuando estaban recién preparadas", dice la profesora Susanne Siebentritt, jefe del laboratorio de energía fotovoltaica de la Universidad de Luxemburgo. "Es un resultado fantástico, no solo para celdas solares, sino también para una variedad de otras tecnologías ", ella agrega. Los colaboradores de este estudio fueron el Dr. M. Hála, investigador asociado en el laboratorio de energía fotovoltaica y Shohei Fujii y Yukari Inoue, científicos visitantes de TDK.
Los óxidos conductores transparentes se utilizan en cualquier dispositivo que combine electrónica y luz, como LED, células solares, fotodetectores o incluso pantallas táctiles. Tienen la particularidad de combinar las propiedades de los metales, cuáles son los mejores conductores eléctricos conocidos, con los de óxidos, que suelen ser transparentes pero no conductivas, como por ejemplo vidrio. En las células solares la película tiene que ser conductora porque constituye el electrodo superior. Al mismo tiempo, debe ser transparente para que la luz solar llegue a la capa inferior. donde se forma la corriente.
Los óxidos que forman esta película se pueden hacer conductores añadiendo deliberadamente impurezas. El óxido de zinc con aluminio añadido es un ejemplo muy utilizado. En este caso, el aluminio agrega electrones libres al óxido de zinc que son responsables de la conductividad. Sin embargo, estos electrones libres también absorben luz infrarroja. Eso significa que puede pasar menos energía solar.
El equipo de la Universidad de Luxemburgo y TDK ha modificado el proceso utilizado para hacer la película con el fin de hacer que el óxido de zinc puro sea más conductor. "Nuestro equipo multidisciplinario, beneficiarse del intercambio de conocimientos entre países, tuvo la idea de agregar un componente adicional, otro plasma de gas, en el llamado proceso de pulverización catódica. Esto hace que el material sea conductor incluso sin aluminio ", explica el profesor Siebentritt.
Este método permite tener electrones libres que se mueven menos pero más rápido. "Con este resultado, la conductividad es similar a la del aluminio, pero permite una transparencia mucho mejor en la región infrarroja, ya que menos electrones libres provocan también una menor absorción. Eso hace que las células solares sean más eficientes ", añade el Dr. M. Hála. Los hallazgos ahora se publican en la respetada revista " Progreso en fotovoltaica ".
