Inyección-impresión de tinta de silicio en células solares, aumenta la eficiencia de la célula reduciendo costes.

Inyección de tinta solar: El proceso de impresión de inyección de tinta permite hacer obleas de silicio que son lo suficientemente delgada como para poder ser dobladas.

Innovalight

Una empresa de California está usando tinta de silicio estampado en la parte superior de obleas de silicio para aumentar la eficiencia de células solares. La empresa Innovalight afirma que el proceso de inyección de tinta es un proceso más barato de producir energía solar más eficiente. Utilizando este proceso, la empresa ha realizado las células con una eficiencia del 18 por ciento.

Innovalight se ha asociado con fabricantes de células solares-JA Solar, con sede en Shanghai, que planea integrar la tecnología de impresión de inyección de tinta en sus líneas de fabricación. Las células solares resultantes estarán en el mercado el próximo año.

Es posible aumentar la eficiencia de células solares de silicio, por patrones que mejoran la absorción de energía de alta y corta longitud de onda de luz. Pero esto generalmente requiere la adición de varios pasos de grabado al proceso de fabricación, y en la fabricación de células «cuesta mucho dinero para estandarizarlo en lo procesos», dice Homero Antoniadis, jefe de tecnología de Innovalight.

Innovalight no ha revelado el costo de la adición de la tinta para las células solares, pero si el proceso de la compañía alcanza las ganancias en eficiencia a un menor costo, podría ayudar a hacer una fuente de energía solar más competitiva. La compañía ha desarrollado tintas de silicio que puede ser modelada, utilizando la tecnología de impresión de inyección de tinta desarrollada por OTB Solar, una empresa con sede en Eindhoven, Países Bajos.

La tinta Innovalight es una suspensión que contiene nanocristales de silicio. Aunque la receta es propietaria, Antoniadis dice que la compañía tiene un buen control sobre dos factores clave: el tamaño de los nanocristales y su impresión. Al hacer que los cristales de sólo unos pocos nanómetros de diámetro, la empresa ha bajado la temperatura necesaria para fijar la lámina a la base. La tinta de silicio también contiene un compuesto orgánico que ayuda a suspender el silicio, que de lo contrario tiende a hundirse en el fondo, lo que hace que el líquido sea compatible con la impresión de inyección de tinta. Debido a que el proceso requiere temperaturas más bajas y se puede realizar obleas de silicio más delgadas que las usadas en la fabricación de células convencionales, ayudan a bajar el precio, según Conrad Burke.

El 18 por ciento de eficiencia, de promedio de las células solares hechas en la planta piloto Innovalight en California, ha sido confirmado de forma independiente por el National Renewable Energy Laboratory. Sin utilizar la técnica de impresión de inyección de tinta, la eficacia de estas células sería de alrededor de 16,5 por ciento a 17 por ciento, dice Antoniadis.

Solución de silicio: La solución de tinta Innovalight contiene los nanocristales de silicio.
Innovalight

«La eficiencia de registro de una célula solar de silicio es de aproximadamente 25 por ciento en el laboratorio», dice Matthew Beard, un científico senior en el National Lab’s Golden, CO, centro de investigación que no participó en la prueba. Sin embargo, dice Beard, «si se puede (lograr 18 por ciento de eficiencia) a un menor costo, que podría ser significativo».

Cyrus Wadia , un científico investigador en el Lawrence Berkeley National Laboratory, está de acuerdo, añadiendo que el aumento de la eficiencia es modesta, «el eje es el costo.»  Wadia calcula que las tintas de silicio reduciría un 13 por ciento, aproximadamente, el coste total de la célula.

La promesa más importante de la tinta de silicio es que podría ser utilizada para hacer una célula solar, eliminando la necesidad de una oblea por completo, dice Wadia, al igual que el desarrollo de nanomateriales, tienen ese mismo objetivo en mente.

«En principio, esto es posible», dice Antoniadis, «pero se requerirá un desarrollo más sustancial y tiempo.» Innovalight ha desarrollado tintas de silicio que puede llevar a cabo cargas positivas y negativas – de los materiales clave en una célula solar. Pero la compañía está tratandola sobre la aplicación de silicio, en primer lugar, dice Antoniadis, porque «tenemos que ofrecer un valor material en el menor tiempo posible».

Via: Technology Review

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Otra tecnología más de proceso de fabricación de obleas,
con un simple objetivo claro: reducción de costes.
.. debe ser así para que se acerque el día en que
la fotovoltaica tenga el mismo precio que la convencional,
entonces no hará falta más subvenciones/primas…