Los científicos del NREL fueron pioneros hace un año en el desarrollo de una nueva técnica de crecimiento para la producción de las células solares, llamada epitaxia, en la que utilizan vapor de hidruro dinámico (D-HVPE) como una alternativa a la tecnología de crecimiento actual. Ahora han dado un papos más, acelerando el proceso de fabricación.
El coste de fabricación de las células solares fabricadas con materiales III-V -denominado así porque los elementos caen en la tabla periódica- sigue siendo demasiado elevado para las aplicaciones terrestres. Sin embargo, utilizando D-HVPE, las células solares III-V, altamente eficientes en la conversión de la luz solar en electricidad, aceleran el proceso de fabricación, lo que permitiría a estos dispositivos entrar en los mercados convenciones de la energía solar.
La investigación, que ha sido publicada en Nature Communications, detalla que los investigadores del NREL refinaron el proceso D-HVPE logrando producir células solares veinte veces más rápidamente que con el proceso que ahora se utiliza, comúnmente llamado epitaxia de fase de vapor metalorgánico (MOVPE). La mejora de la tasa de crecimiento permite el crecimiento de una capa base para la célula solar en unos 23 segundos, frente a los más de 8 minutos de MOVPE. La eficiencia lograda con este nuevo proceso de fabricación ronda ahora el 25%.
"Si podemos reducir los costes, y creemos que podemos lograrlo, estos dispositivos podrían ser útiles en un amplio abanico de aplicaciones, ha declarado Aaron Ptak, científico principal del NREL y coautor del nuevo documento. "Por ejemplo, en cualquier lugar donde haga falta un dispositivo de alta eficiencia delgado, ligero y flexible, como maletines de carga electrónicos, vehículos eléctricos, energía fotovoltaica integrada en edificios, tejados, aviones teledirigidos…".
"La eficiencia máxima que creemos que vamos a conseguir utilizando nuestro diseño actual es del 27%", explica Kevin Schulte, otro de los autores del trabajo. "Pero esperamos llegar a eficiencias de más del 29% una vez superemos algunos obstáculos técnicos en los que ya estamos trabajando".
"D-HVPE es una alternativa a MOVPE que promete ser mucho más barata en la producción a gran volumen", añade Aaron Ptak. "Lo que prometemos es la misma eficiencia de los dispositivos, la misma calidad de material, pero a un coste muy reducido", concluye.
