El Instituto de Óptica (IO) del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), organismo dependiente del Ministerio de Ciencia Innovación y Universidades, lidera SUNLIFE, un proyecto de cooperación internacional que desarrollará células solares fotovoltaicas sostenibles, accesibles y de larga duración con materiales no críticos y no tóxicos. Dotado con 1,7 millones de euros, SUNLIFE (VerSatility of sUstaiNable, Low-cost chalcogenIde thin-Film solar cElls) creará módulos adaptables a cualquier superficie y aplicación. “Nuestra tecnología destaca por su excelente versatilidad y flexibilidad frente a otras actuales”, señala Raquel Caballero, investigadora del CSIC en el Instituto de Óptica y coordinadora principal del proyecto.
En concreto, los objetivos de SUNLIFE son:
- Diseño de Sb-calcogenuros óptimos cultivados a baja temperatura y procesados en sustratos seleccionados para células solares de superestrato/sustrato con eficiencias superiores a las de última generación.
- Crecimiento y caracterización avanzada de películas delgadas de Se sobre sustratos sostenibles para dispositivos fotovoltaicos eficientes e innovadores en diferentes entornos.
- Desarrollo de capas optimizadas de transporte de electrones y huecos adaptadas a las tecnologías objetivo evitando el uso de compuestos tóxicos y orgánicos.
- Células solares sostenibles con h > 15 % (exterior) y > 18 % (interior). Identificación de las configuraciones de dispositivos que conducen al mayor rendimiento para entornos exteriores e interiores.
“Las células solares que estamos desarrollando están basadas en combinaciones de antimonio, azufre y selenio, abundantes en la corteza terrestre”, indica Caballero. “Los materiales resultantes son muy estables y duradero y poseen unas propiedades electroópticas que permiten a estos dispositivos emplearse en entornos tanto exteriores como interiores y depositarse en prácticamente cualquier superficie, por lo que su rango de aplicación es muy amplio”, añade.
Las células solares semitransparentes desarrolladas por SUNLIFE, cuya viabilidad ya ha sido comprobada, se podrán instalar en edificios e infraestructuras, en dispositivos en baldosas cerámicas con la doble función de ventilación de paredes y producción de energía y en mecanismos flexibles para la integración en el Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés), que permite conectar elementos de uso cotidiano a una red de comunicación.
“Con la previsión de una mayor expansión de dispositivos IoT en un futuro cercano, la fotovoltaica de interiores jugará un papel importante, pues permitirá el uso de estos aparatos sin depender de baterías, menos sostenibles tanto por los materiales necesarios para su fabricación, como por su poca vida útil”, señala Caballero. “Hoy en día ya se emplean módulos solares para fachadas de edificios, en agricultura o en IoT, pero los que nosotros estamos desarrollando se pueden adaptar a todos los escenarios manteniendo su eficiencia, algo que la mayoría de las tecnologías actuales no pueden ofrecer”, concluye,
En el proyecto participan instituciones de seis países, incluido España. Además del CSIC, forman parte del consorcio, CNRS de Francia, INL de Portugal, Technical University of Tallinn de Estonia, Università degli Studi di Parma de Italia, Bay Zoltan de Hungría y la empresa española Nano4Energy.
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