Un grupo de científicos alemanes ha generado un nuevo proceso para la deposición de capas de óxido de silicio en la producción de celdas solares. El nuevo proceso de deposición podría reducir notablemente el coste de fabricación de las mismas.
Una de las labores más complejas en la fabricación de las células solares es el proceso de deposición al que se ven sometidas. Habitualmente, estas capas se depositan en una oblea de silicio. Para lograr esta tarea se requieren de materiales precursores inflamables junto con altas temperaturas de procesamiento.
Sin embargo, un colectivo de científicos dirigidos por el Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) y la Universidad Técnica de Ilmenau en Alemania; analizó en profundidad dichos procesos con la finalidad de lograr una alternativa más económica y segura. Para ello, estudiaron la deposición del dióxido de silicio (SiO2); que puede ser utilizado como capa de pasivación o protección en varios tipos de células fotovoltaicas compuestas por silicio. El proceso más común es la deposición química en fase de vapor mejorada con plasma (PECVD). No obstante, este proceso requiere tanto de altas temperaturas como de vacío.
APCVD: la nueva alternativa más segura para los procesos de deposición
Con la finalidad de encontrar procesos alternativos, el grupo investigó opciones como la pirólisis por pulverización, la deposición de vapor químico a baja presión (LPCVD), la deposición de sol-gel y la deposición de la capa atómica. La deposición a presión atmosférica (APCVD) fue declarada como la mejor opción para ulterior investigación: “La APCVD tiene la ventaja de utilizar gases como precursores de reactivos. En consecuencia, se pueden obtener fácilmente películas densas sin grietas con una buena cobertura escalonada”.
Con el uso de esta tecnología, el grupo pudo efectuar un proceso de deposición de SiO2 a baja temperatura que eliminaba el hidrosilano como material precursor (un material altamente inflamable). Los científicos realizaron dos pruebas con diferentes metodologías que arrojaron resultados muy satisfactorios. La segunda aplicación demostró que las capas de SiO2 protegen muy eficazmente contra los metales no deseados.
En cuanto a la eficiencia de las células solares, de momento está por debajo de las células PERC. No obstante, el eje de la investigación del colectivo era el de poder medir el rendimiento y la compatibilidad de los procesos de recubrimiento.
A día de hoy, la institución académica busca llevar este nuevo proceso de deposición para células solares a escala industrial. En principio, podría ser implementado durante el resto de este año o principios del siguiente.
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