Tarjeta solar: Investigadores de Stanford (Estados Unidos) han desarrollado una técnica simple para crear células solares flexibles, como esta pegada en una tarjeta de visita.
Los paneles solares son generalmente pesados, lo que los hace caros de instalar, y rígidos, lo que limita el lugar de aplicación. En el número actual de Nature Scientific Reports, un grupo de investigadores describe un novedoso método potencialmente barato de crear células solares ligeras y flexibles.
La técnica está pensada para que funcione con células solares de película delgada. La parte activa de las células de película delgada, la que recoge la luz solar y genera electricidad, es suficientemente delgada para ser flexible, pero por lo general las células tienen que ser fabricadas en materiales rígidos como el vidrio para lograr la más alta calidad.
Varios investigadores dirigidos por Xiaolin Zheng, profesor de ingeniería mecánica en la Universidad de Stanford, han demostrado una forma de transferir los materiales activos de la célula solar desde un sustrato rígido a otra superficie, como por ejemplo una hoja de papel o de plástico, el techo de un coche, o la parte posterior de un teléfono inteligente. Al igual que con otras células solares, se conectarían cables para distribuir la energía, pero las células solares flexibles podrían utilizarse en superficies curvas, y, gracias a su peso ligero, serían más fáciles de instalar que los paneles convencionales.
Aunque Zheng ha demostrado que el proceso puede transferir células solares incluso a superficies baratas tales como el papel, en las aplicaciones prácticas los materiales utilizados estarían limitados por la necesidad de proteger las células de los elementos.
Estos no son los primeros paneles solares flexibles. Varias empresas ya los fabrican. Sin embargo, Zheng señala que los enfoques anteriores para crear células solares flexibles tienen inconvenientes. Los fabricantes a menudo modifican las etapas de procesamiento para acomodar materiales de sustrato flexibles incapaces de tolerar altas temperaturas o productos químicos determinados, aunque esto puede reducir el rendimiento de la célula solar resultante. Además, los fabricantes han utilizado normalmente costosos materiales de sustrato flexible, como por ejemplo láminas con superficies extremadamente uniformes, con el fin de producir películas delgadas de alta calidad.
El truco para poder extraer la película fina de silicio de un sustrato sólido de dióxido de silicio consiste en depositar una capa de níquel en la parte superior de una oblea subyacente. Después de que la célula esté terminada, se sumerge en agua a temperatura ambiente. El agua interactúa con el níquel y el dióxido de silicio, haciendo que la célula solar se despegue. A continuación, se puede despegar y depositar sobre otro material. Los investigadores demostraron que la eficiencia de la célula solar no se vio afectada por el proceso de transferencia.
El informe actual muestra que el proceso funciona para despegar una célula solar de una oblea de silicio y de dióxido de silicio. Zheng señala que el grupo también ha demostrado el proceso con células solares hechas sobre una superficie de cristal, pero este trabajo no ha sido publicado. Esto podría posibilitar el uso de la técnica con células solares de seleniuro de cobre-indio-galio, que son casi dos veces tan eficientes como las amorfas.