Cèl·lules solars en el laboratori
I del Japó, tornem a casa. Recentment, l'Institut de Tecnologia Microelectrònica, un equip de recerca de la Universitat del País Basc, ha inaugurat el laboratori de recerca de cèl·lules fotovoltaiques en la part tecnològica de Zamudio.
L'objectiu del laboratori és traslladar les recerques que es realitzen en l'àmbit de les cèl·lules fotovoltaiques al de la indústria, que es considera un sector estratègic de cara al futur. Amb l'objectiu de conèixer el treball que realitza l'equip de recerca, hem visitat el nou laboratori de Zamudio.
La inversió realitzada en el nou laboratori de l'Institut de Tecnologia Microelectrònica ascendeix a dos milions d'euros. en 1.100 metres quadrats s'apilen sales blanques i màquines capdavanteres. En
una de les recerques, per exemple, s'estan desenvolupant sistemes de mesurament de la qualitat dels oblees. D'una banda, el mesurament es realitza a través de l'electroluminescència, que consisteix a aplicar la tensió a l'oble de silici i analitzar la imatge de llum infraroja que emet a través d'una càmera. Amb aquest sistema es poden veure micropitzaciones en la pantalla. També s'estan realitzant mesuraments amb un altre sistema basat en la fotoluminiscencia.
NEKANE AZKONA; TIM, UPV/EHU: I el que fem és excitar les cèl·lules amb la llum i després recollim el que emet en l'infraroig. En funció d'això veiem si aquesta cèl·lula és bona o no. D'aquesta manera, s'aconsegueix treure una imatge i veure on estan els problemes i on no en una cèl·lula, on estan les esquerdes i altres coses per l'estil. I el que volem fer és ara saber quina és la semi-vida, un valor, no una imatge, perquè això és relatiu, i el que volem és saber un valor determinat.
Evidentment, les cares dels obedecientes semblen planes, però no ho són. La seva textura és de micropiràmides, forma necessària per a absorbir la llum solar. Per a realitzar micropiràmides, el silici és atacat amb diferents substàncies químiques. Aquest procés és molt lent en l'actualitat i empra moltes substàncies químiques. En el laboratori, el temps dedicat a la fabricació de micropiràmides s'ha reduït de 40 a 15 minuts, i ja ha estat traslladat al sector
industrial. VANESSA FANO; TIM, UPV/EHU: Estem en contacte amb una empresa de Zarautz, Lumiplaste, dedicada a l'elaboració de productes impresos. Estem desenvolupant una màquina d'aquest tipus, i si tot va bé, suposarà una gran innovació en el mercat, ja que encara ningú ha aconseguit treure una màquina que realitzarà el lliurament de la textura de manera contínua. Això seria el primer.
Estem en col·laboració amb una empresa de Zarauz, Lumiplast, que es dedica al disseny de maquinària per a fer producte imprès, estem obligats que equip que si va bé una gran innovació en el mercat, perquè cap empresa ha aconseguit treure un equip de texturació que operi en contínuo. Hori hori dona lehen makina. L'oblia s'introdueix
d'una banda de la màquina, es dona un bany en diversos productes químics i després es neteja. Gràcies a aquest procés, la capacitat dels oblees per a reflectir la llum ha disminuït fins a un 10%, és a dir, absorbeixen la major part de la llum.
En aquesta part del laboratori es col·loca una capa metàl·lica amb la serigrafia. Fins ara, en la majoria de les capes s'ha utilitzat alumini, però en la recerca s'està utilitzant bor.
NEKANE AZKONA; TIM, UPV/EHU: Si es col·loca l'alumini en la part superior, s'obté un BSC i llavors el perfil puja i poden sortir més electrons, però té dos desavantatges. D'una banda, que no deixa passar la llum, una diferència que no es pot utilitzar per a rebre la llum; i per un altre, perquè les cèl·lules són cada vegada més fines, les cèl·lules es tornen més rudes i a vegades es trenquen, i amb el bor no ocorre, i a més les cèl·lules poden fer-se bifacials. Després es poden col·locar en un lloc, per exemple, on hi ha terra, o pintant el sòl en blanc, per exemple, i llavors agafem la llum d'un i un altre costat.
Per a fixar la capa metàl·lica s'introdueix l'oblia en el forn de cadena. A més de
la serigrafia, també utilitzen la cambra de buit per a crear aquestes capes
metàl·liques. CRISTINA MONTALBAN; TIM, UPV/EHU: Aquesta campana de buit superior s'utilitza per a la deposició de materials, sobretot de metalls. S'aconsegueix deposició de capes molt fines i totalment controlades. Aconseguim controlar molt bé les velocitats de deposició sobre el substrat de silici.
Aquesta campana d'alt va buidar s'utilitza per a fer deposicions de materials, principalment metalls. Es controlen molt bé. Es realitzen habitualment les velocitats de baixada sobre els substrats de silici. Els
forns de laboratori treballen entre 800 i 1.000 graus centígrads. La seva missió és fer que les bases dels obedecientes se sotmetin a un material semiconductor, en la majoria dels casos fòsfor. Així es formen les cèl·lules solars, la qual cosa els permet generar electricitat en rebre la llum del sol.
Com es veu, el procés és lent. Els obles han d'introduir-se i retirar-se lentament del forn perquè no es deteriorin per l'escalfament brusc.
En aquest camp els forns són el present i el làser el futur.
ALOÑA OTAEGI; TIM, UPV/EHU: Investiguem el dopatge. De fet, perquè el silici doni corrent, és necessari introduir unes primeres cavitats, com ara el fòsfor. Llavors el que fem és col·locar l'oblata d'aquesta manera, dispersar i ficar una pasta aquí, en la plataforma. Llavors, en posar-la en la plataforma, després la plataforma es tanca i el que fem és actuar amb el làser. El làser es posa en marxa i es veu un raig. El que fa aquest raig és estovar la massa i estovar la superfície del silici. Llavors, quan està estovat, la massa entra i el fòsfor es dispersa a través del silici. El que s'aconsegueix és introduir aquestes espurezas de fòsfor. Avui dia en el mercat o en la indústria, a través dels forns, es col·loca el forn a 800 graus, i a temperatures molt altes, i el que fem aquí és un procés més net. En
aquest laboratori, les recerques sobre cèl·lules fotovoltaiques es troben en moltes situacions: des de les quals estan en fase inicial fins a les quals estan en procés de patent.
KENT VARNER; TIM, UPV/EHU: Abans de la meva arribada, els investigadors de l'institut havien iniciat els tràmits per a l'obtenció d'una patent de disseny. És el disseny d'una cèl·lula solar amb contactes en el revers. Amb això vull dir que si mires aquesta cèl·lula, que és una cèl·lula solar convencional, es veu que té ratlles metàl·liques, aquestes ratlles blanquinoses. El silici és blau.
Després, en el revers, té altres relats, i en un costat és positiu i en l'altre negatiu. Nosaltres tenim un altre disseny, que no té aquest tipus de contacte en la part davantera, com es veu en aquest substrat de silici. I quins avantatges té? És evident que aquests contactes actuen com a ombres. Per això, la llum que es rep no té la capacitat de travessar el metall i es perd. Amb elles, no obstant això, al no disposar de metall en la part davantera, ja que tots estan darrere, l'eficiència augmenta, ja que es pot utilitzar tota la superfície de l'oble.
Abans que arribés a aquest grup, els investigadors de l'institut havien començat els tràmits per a treure una patent d'un disseny propi. És un disseny d'una cèl·lula solar que té contactes. El que vull dir amb això és que si tu mires aquesta cèl·lula, una cèl·lula solar convencional. hori dona egin dona... Hori dona silici.
Després en la cara posterior que té altres contactes, i llavors tens el menys i el mes que estan en aquesta altra cara. Però després, nosaltres tenim un disseny, com veís en aquest substrat de silici, en el qual no existeixen contactes metàl·lics en la cara frontal. eta zergatik? Perquè veuràs que aquests contactes donen ombra. Llavors la llum que arriba no penetra el metall, llavors tens, deficiència per això. Però en això, ja que no tens aquests metalls en la cara frontal, estan tots en la cara, pots augmentar l'eficiència perquè aprofitar tota la superfície de l'oblia. En el laboratori, de moment, hi ha un equip de
25 investigadors, encara que s'espera que arribi als 40. L'objectiu de tots ells és trobar les vies i sistemes que permetin un millor aprofitament de l'energia solar.
Buletina
Bidali zure helbide elektronikoa eta jaso asteroko buletina zure sarrera-ontzian
