Eguzki-zelulak laborategian

Eta Japoniatik, etxera gatoz berriz ere. Aspaldi ez dela, Zamudioko parte teknologikoan zelula fotovoltaikoak ikertzeko laborategia inauguratu du Euskal Herriko Unibertsitateko ikerketa-talde batek, Teknologia Mikroelektronikoaren Institutuak.

Laborategiaren xedea zelula fotovoltaikoen arloan egiten diren ikerketak industriaren arlora eramatea da, aurrera begira sektore estrategikoa dela uste da eta. Ikerketa-taldeak egiten duen lana ezagutzeko asmoz, Zamudioko laborategi berria bisitatu dugu.

Bi milioi euroko inbertsioa egin da Mikroelektronika teknologiaren Institutuaren laborategi berria egiteko. 1.100 metro karratuan gela zuriak eta punta-puntako makinak pilatzen dira.

Ikerketetako batean, adibidez, obleen kalitatea neurtzeko sistemak garatzen ari dira. Batetik, elektroluminiszentziaren bidez egiten dituzte neurketak: siliziozko obleari tentsioa aplikatu, eta hark igortzen duen argi infragorriaren irudia kamera baten bidez aztertzen dute. Sistema horrekin, mikropitzadurak ikus daitezke pantailan. Fotoluminiszentzian oinarritutako beste sistema batekin ere ari dira neurketak egiten.

NEKANE AZKONA; TIM, UPV/EHU: Eta egiten duguna da zelulak kitzikatu argiarekin, eta gero infragorrian igortzen duena jasotzen dugu. Horren arabera ikusten dugu zelula hori ona den ala ez. Orain arte egiten diren gehienak egiten dituzte horrela, irudi bat atera eta ikusi non dauden arazoak eta non ez zelula batean, non dauden pitzadurak eta horrelakoak. Eta guk nahi duguna egin orain da neurketa batetik atera zein den erdibizitza, balio bat, ez irudi bat, zeren eta hori erlatiboa baita, eta guk nahi duguna da balio zehatz bat jakitea.

Begibistan, obleen aurpegiek lauak dirudite, baina ez dira. Mikropiramidez osatutako testura dute, forma hori beharrezkoa baita eguzki-argia xurgatu ahal izateko. Mikropiramideak egiteko, silizioari hainbat gai kimikorekin erasotzen zaio. Prozeso hori gaur egun oso motela da, eta substantzia kimiko ugari erabiltzen ditu. Laborategian, mikropiramideak egiteko denbora 40 minututik 15 minutura jaitsi dute, eta dagoeneko industriaren arlora eraman dute.

VANESSA FANO; TIM, UPV/EHU: Produktu inpresoak egiten dituen Zarauzko enpresa batekin, Lumiplastekin, harremanetan gaude. Honelako makina garatzen ari gara, eta guztia ondo badoa, berrikuntza handia eragingo du merkatuan, oraindik inork ez duelako lortu testura-ematea jarraian egingo duen makinarik ateratzea. Hau lehenengoa izango litzateke.

Estamos en colaboración con una empresa de Zarauz, Lumiplast, que se dedica al diseño de maquinaria para hacer producto impreso, estamos desarrollando este equipo que si todo va bien será una gran innovación en el mercado, porque ninguna empresa ha conseguido sacar un equipo de texturado que opere en contínuo. Sería la primera máquina.

Oblea makinaren alde batetik sartzen da, hainbat gai kimikotan bainua eman, eta gero garbitu egiten da. Prozesu horri esker, obleek argia islatzeko duten gaitasuna % 10era jaitsi da; hau da, argi gehiena xurgatzen dute.

Laborategiaren alde honetan serigrafia-makina erabilita, geruza metalikoa jartzen zaie obleei. Orain arte, geruza gehienetan aluminioa erabili da, baina ikerketan boroa erabiltzen ari dira.

NEKANE AZKONA; TIM, UPV/EHU: Goiko partean aluminioa jartzen bada,  BSC bat lortzen da eta orduan perfila igo egiten da eta elektro gehiago atera daitezke, baina bi desabantaila dauzka. Alde batetik, ez duela uzten argia pasatzen, eta orduan alde hori ezin da erabili argia jasotzeko; eta, bestetik, zelulak gero eta finagoak direnez,  okertu egiten dira zelulak eta batzuetan apurtu egiten dira, eta boroarekin berriz hori ez da gertatzen, eta gainera bifazialak egin daitezke zelulak. Gero jarri daitezke toki batean, lurra dagoen toki batean adibidez, edo lurra margotuta txuriz edo, eta orduan argia jasotzen dugu bi aldetatik batera.

Metalezko geruza finkatzeko, oblea kate-labean sartzen dute.

Serigrafia ez ezik, hutseko ganbera ere erabiltzen dute metalezko geruza horiek sortzeko.

CRISTINA MONTALBAN; TIM, UPV/EHU: Goi-mailako hutseko kanpai hau materialen deposizioa egiteko erabiltzen da, batez ere metalena. Geruza oso meheen deposizioa egitea lortzen da, eta erabat kontrolpean. Siliziozko substratuaren gaineko deposizioaren abiadurak oso ondo kontrolatzea lortzen dugu.

Esta campana de alto vació se utiliza para realizar deposiciones  de materiales, principalmente metales. Se consiguen depositar capas muy finas, muy controladas. Se consigue controlar muy bien las velocidades de deposición sobre los sustratos de silicio.

Laborategiko labeek 800 eta 1.000 grado zentigrado artean egiten dute lan. Haien zeregina da obleen oinarriei material erdieroale bat xurgararaztea, fosforoa gehienetan. Hala osatzen dira eguzki-zelulak, eta horri esker sor dezakete elektrizitatea eguzkiaren argia jasotzean.

Ikusten denez, prozesua geldoa da. Obleak poliki-poliki sartu eta atera behar dira labetik, bat-bateko berotzeak honda ez ditzan.

Arlo honetan labeak oraina dira; laserra, berriz, etorkizuna.

ALOÑA OTAEGI; TIM, UPV/EHU: Dopaketa ari gara ikertzen. Izan ere silizioak korrontea eman dezan, eta lehenengo espurutasun batzuk sartu behar zaizkio, eta espurutasun horiek, adibidez fosforoa sartu behar zaio. Orduan egiten duguna da oblata horrela jarrita, ore bat barreiatu eta sartzen dugu oblata hemen, plataforman, hor jarrita. Orduan plataforman jartzerakoan, gero plataforma itxi egiten da eta egiten duguna da ekin laserrarekin. Laserra martxan jartzen da eta izpi bat ikusten da. Izpi horrek egiten duena da orea bigundu, eta silizioaren gainazala ere bai, bigundu. Orduan bigunduta dagoenean oreak barrura jotzen du eta fosforoa barreiatu egiten da silizioaren barrena. Horrela lortu egiten dena da, ba hori, fosforo espurutasun horiek sartzea. Gaur egun merkatuan edo industrian labeen bitartez, labea jartzen da 800 gradutara, eta oso tenperatura altuetara, eta hemen guk egiten duguna da prozesu garbiago bat.

Laborategi honetan, zelula fotovoltakoikoen inguruko ikerketak egoera askotan daude: hastapenetan daudenetatik hasi eta patente bidean daudenetaraino.

KENT VARNER; TIM, UPV/EHU: Ni hona iritsi aurretik, institutuko ikertzaileek beren diseinu baten patentea ateratzeko tramiteak hasita zeuzkaten. Kontaktuak atzealdean dituen eguzki-zelula baten diseinua da. Horrekin zera esan nahi dut: zelula honi begiratzen badiozu —ohiko eguzki-zelula bat da—, ikusten da metalezko marrak dituela, marra zurixka hauek. Silizioa urdina da.
Gero, atzealdean, beste kontatu batzuk ditu, eta alde batean positiboa du eta bestean negatiboa. Guk beste diseinu bat dugu, aurrealdean horrelako kontakturik ez duena, siliziozko substratu honetan ikusten den bezala. Eta zer abantaila du? Nabaria da kontaktu hauek itzala egiten dutela. Hori dela eta, jasotzen den argiak ez du metala zeharkatzeko gaitasunik, eta galdu egiten da. Hauekin, aldiz, aurrealdean metalik ez dagoenez, guztiak atzean baitaude, eraginkortasuna handitu egiten da, oblearen gainazal osoa erabil daitekeelako.

Antes de que llegara a este grupo, los investigadores del instituto habían empezado los trámites para sacar una patente de un diseño suyo. Es un diseño de una célula solar que tiene contactos posteriores. Lo que quiero decir con eso es que si tú miras esta célula, una célula solar convencional. ves que tiene unos dedos metálicos, este blanco que ves. El azul es el silicio.
Luego en la cara posterior ves que tiene otros contactos, y entonces tienes el menos y el mas que están en esta otra cara. Pero luego, nosotros tenemos un diseño, como veís en este sustrato de silicio, en el que no existen esos contactos metálicos en la cara frontal. ¿Y qué ventaja tiene? Pues verás que esos contactos dan sombra. Entonces la luz que llega no penetra el metal, entonces tienes pérdidas, deficiencia por eso. Pero en esto, ya que no tienes esos metales en la cara frontal, están todos en la cara posterior, entonces puedes aumentar la eficiencia porque aprovechas toda la superfície de la oblea.

Laborategian, oraingoz, 25 ikertzailez osatutako lantaldea dago, baina 40ra iristea espero dute. Guztien helburua bera da: eguzkiaren energiaz hobeto baliatzeko bideak eta sistemak aurkitzea.