Qué fabricantes fotovoltaicos saldrán ganando en el futuro depende, entre otras cosas, de su respectiva fuerza innovadora. Esto es aún más cierto para las empresas alemanas y europeas. Sin embargo, los fabricantes innovadores solo pueden capitalizar sus ventajas si pueden hacer valer la protección de su propiedad intelectual. Esto se debe a que las invenciones en el campo de las células solares pueden copiarse y las infracciones de los derechos de propiedad intelectual son difíciles de reconocer.
Aquí es donde entra en juego el proyecto de investigación «Protección de la propiedad intelectual», que el Centro Fraunhofer de Fotovoltaica de Silicio CSP de Halle (Saale) ha puesto en marcha con otros socios: Los científicos quieren desarrollar métodos de preparación y análisis con los que se puedan aportar pruebas legalmente seguras de infracciones de patentes. Esto se debe a que los fabricantes se plantean cada vez más la protección jurídica y tecnológica de la propiedad intelectual (PI) de las tecnologías de células solares existentes y futuras en las áreas de PERC, heterounión, Topcon, células de contacto posterior y tándem de perovskita.
«Los métodos de análisis de materiales relevantes desde el punto de vista práctico y sólidos desde el punto de vista legal para evaluar las infracciones de la propiedad intelectual son de gran interés para la industria fotovoltaica», afirma Marko Turek, jefe de Grupo en funciones de Diagnóstico y Metrología de Células Solares en Fraunhofer CSP. «Son un requisito previo para la utilización industrial de los resultados de la investigación y afectan a módulos solares ya disponibles en los mercados internacionales en la actualidad, así como a la protección de futuras patentes en desarrollo anticipado».
Investigación de capas e interfaces orgánicas e inorgánicas
El proyecto «IP protection – High-resolution material and thin-film analytics for “next generation” solar cell technologies to protect intellectual property for German and European market participants» (Protección de la propiedad intelectual: análisis de materiales de alta resolución y de películas delgadas para tecnologías de células solares de “próxima generación” con el fin de proteger la propiedad intelectual de los participantes del mercado alemán y europeo) tiene por objeto desarrollar nuevos métodos de preparación y técnicas analíticas para la caracterización de alta resolución de materiales y películas delgadas, centrándose en las interfaces.
La atención se centra en métodos para la preparación de grandes superficies y la caracterización de alta resolución de capas encapsuladas, para la localización de trayectorias de corriente microscópicas y para la evaluación de propiedades de pasivación locales. Estos métodos se correlacionarán con procedimientos de medición simplificados y rápidos y se adaptarán para su uso rutinario. El proyecto está financiado por el Ministerio Federal de Economía y se prolongará hasta marzo de 2027.
«Para el desarrollo de nuevos métodos de preparación, con los que se creará un acceso analítico de bajo daño a las interfaces enterradas en las células solares, estamos utilizando métodos de grabado y pulido que se pueden aplicar en grandes áreas, tales como secciones biseladas basadas en técnicas de pulido de plasma y ablación láser de pulso ultracorto», dice Stefan Lange, director del proyecto de protección de la propiedad intelectual y jefe de equipo en funciones de diagnóstico de células solares en Fraunhofer CSP.
Pueden utilizarse métodos combinados de medición de perfiles de profundidad (TEM, ToF-SIMS, XPS) para analizar capas e interfaces orgánicas e inorgánicas con el límite de detección y la resolución de profundidad necesarios hasta el rango atómico con la máxima sensibilidad. El equipo utiliza técnicas de sonda de barrido, métodos basados en haces de electrones y nanoprocesamiento para detectar trayectorias de corriente microscópicas relacionadas con procesos y materiales, así como su distribución espacial, clase de tamaño y características funcionales específicas.
«Podemos ofrecer a las empresas que quieran proteger sus productos innovadores el mejor apoyo posible a través de nuestra investigación, de modo que en los futuros sistemas multicapa de células solares sea posible una evaluación clara y jurídicamente válida de las propiedades de los materiales y las interfaces, junto con los principios de causa y efecto», explica Lange.
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