Un grupo de científicos de Alemania y España acaban de publicar un artículo en el que se estudia la optimización de las condiciones de fabricación de células solares semitransparentes de Cu₂ZnGeSe₄ para mejorar su eficiencia.

Estas nuevas células solares al ser semitransparentes pueden recibir luz por sus dos caras, integrarse en las ventana de los edificios o también servir para formar un panel solar tandem en el que esta capa se monte encima de otro tipo de panel solar opaco que recoja la luz que atraviese el primero.

Las células solares semitransparentes son el siguiente paso para integrar la energía fotovoltaica en nuestra vida diaria. En los últimos años, el material tipo kesterita (un mineral de la clase de los minerales sulfuros) ha atraído una atención especial para ser utilizado como absorbente en estas células debido a su baja toxicidad y a que sus constituyentes son abundantes en la tierra.

En este trabajo, los investigadores han creado por co-evaporación y posterior tratamiento térmico a distintas temperaturas (hasta 525 °C) películas delgadas de Cu₂ZnGeSe₄. El objetivo es investigar la influencia de la temperatura de tratamiento térmico en sus propiedades para determinar las condiciones óptimas de fabricación. La investigación ha sido liderada desde el Departamento de Física aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid por la profesora Raquel Caballero. El Instituto de Optica ha colaborado en la caracterización de las propiedades se realizó en el servicio de caracterización óptica de materiales (SCOM) gracias al contrato AEI/MICINN (PTA2019-016763-I) de personal técnico de apoyo con el que se ofrece el servicio a otros centros de investigación. Con los datos de esta caracterización se constató el papel que juega la rugosidad de la película, y por tanto la posible dispersión de la luz en su superficie, en su transparencia.

El desarrollo de estos nuevos materiales fotovoltaicos permiten la llamada fotovoltaica BIPV, que consiste en fabricar edificios que usen como estructura estos materiales de forma que el coste de los paneles es compensado por la reducción del gasto en materiales de construcción convencionales y también el ahorro del montaje otros paneles fotovoltaicos.

Enlace al artículo científico

El trabajo es una colaboración entre el Instituto de Óptica, el Departamento de Física Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid, el Institute for Energy Research de Cataluña, el Helmholtz Zentrum Berlin für Materialien und Energie, y el Departament d’Enginyeria Electrònica, de la Universitat Politècnica de Catalunya