La palabra artificial micromorfo es una combinación de las palabras microcristalino y amorfo. Se utiliza para un tipo de célula solar de película fina multifuncional basada en silicio .
La celda micromorfo
Las células micromorfas son células solares de película delgada basadas en una arquitectura de múltiples funciones que consta de dos células solares apiladas una encima de la otra. Mientras que la celda superior de silicio amorfo delgado absorbe la luz azul, la celda inferior de silicio microcristalino más gruesa absorbe la luz roja y del infrarrojo cercano, lo que permite que esta llamada celda en tándem cubra un rango más amplio del espectro solar .
Dado que las bandas prohibidas del silicio amorfo (1,7 eV) y el silicio microcristalino (1,1 eV) son adecuadas para las células solares en tándem, el límite Shockley-Queisser de esta célula permite eficiencias de conversión superiores al 30%. En realidad, este límite no se puede alcanzar y las eficiencias estables típicas son de alrededor del 9% (récord mundial del 11,7%). Eso está muy por encima de las eficiencias estables de las células solares de silicio de película delgada de unión única, que son de alrededor del 6%. Una de las razones de los bajos costos de las células solares de película delgada de silicio es su muy bajo espesor (2 μm) en comparación con la oblea de silicio (200 μm). En el rango de longitud de onda roja e infrarroja, 2 μm de silicio no son suficientes para absorber toda la luz y, por lo tanto, se necesita una "captura de luz".
La ventaja del método micromorfo es que mantiene bajo el grosor de la celda superior amorfa. Esto reduce el efecto de degradación inducido por la luz ( efecto Staebler-Wronski ). En las celdas multifuncionales, la celda superior e inferior deben producir la misma corriente. Pero la celda superior está limitada por el efecto Staebler-Wronski y, por lo tanto, se necesitan trampas de luz y un reflector intermedio para mantener bajo el grosor de la celda superior mientras se aumenta su corriente.
El reflector intermedio
El reflector intermedio es una capa (IRL) de óxido de zinc (reflector intermedio ZnO: ZIR) u óxido de silicio (reflector intermedio SiOx: SOIR) entre la celda superior e inferior. Debido a su índice de refracción más bajo de alrededor de 2 en comparación con el silicio (4) circundante, la luz se refleja de nuevo en la celda superior. Esto aumenta la corriente de la celda superior de alrededor de 10 mA / cm 2 a 12 mA / cm 2 , pero reduce la corriente de la celda inferior en una cantidad igual.
La palabra micromorfo
Esta palabra artificial fue mencionada por primera vez en una publicación científica del grupo de investigación del profesor Arvind Shah de la Universidad de Neuchâtel por el autor J. Meier en el año 1995, [1] pero se basa en una larga investigación pionera de varios autores y de varios años. . Para obtener una lista detallada de publicaciones, consulte el sitio web de publicaciones de los dos grupos de investigación principales en http://pvlab.epfl.ch y en https://web.archive.org/web/20110222142422/http://www.fz-juelich .de / ief / ief-5 / publicger /
Años más tarde, otros grupos de investigación europeos, japoneses y estadounidenses iniciaron actividades de investigación en el campo de la mejora de la eficiencia de conversión de las células solares de silicio de película delgada utilizando el concepto de célula solar apilada , nombrando el dispositivo micromorfo célula solar `` híbrida '' o nombrando la microcristalina. absorbente de silicio silicio 'nanocristalino' o incluso 'policristalino'.
Últimamente se ha afirmado que la palabra "micromorfo" pertenece a un fabricante de equipos de herramientas de recubrimiento de silicona, pero en una sentencia de patente, esta afirmación no ha sido aceptada por las oficinas de patentes europeas . [2]
Ver también
- TEL Solar (antiguo Oerlikon solar)
enlaces externos
- Presentación con fotografías informativas y estado actual de la producción industrial: http://www.swisslaser.net/libraries.files/UlrichKrollOerlikon.pdf
Referencias
- ^ J. Meier, S. Dubail, D. Fischer, JA Anna Selvan, N. Pellaton Vaucher, R. Platz, C. Hof, R. Flückiger, U. Kroll, N. Wyrsch, P. Torres, H. Keppner, A. Shah, K.-D. Ufert, "Las células solares 'micromorfas': una nueva forma de células solares de silicio de película fina de alta eficiencia", Actas de la 13ª Conferencia de la CE sobre energía solar fotovoltaica, Niza, octubre de 1995, págs. 1445-1450.
- ^ O. Papathanasiou, "Un buen día para la Sra. Schönefeld-Schnuck PI 5/2009 página 44", http://www.op-solar.de/pdfs/A%20good%20day%20for%20Schoenefeld-Schnuck.pdf