Investigadores surcoreanos han desarrollado una célula BIPV que incorpora un electrodo transparente de reflector de Bragg distribuido (DBR).
Los DBR están formados por capas dieléctricas alternas, que suelen servir como reflectores y espejos dieléctricos, y su composición multicapa alterna entre índices de refracción altos y bajos, lo que da lugar a espectros de reflexión personalizables.
Las estructuras DBR presentan un tono azul claro y utilizan óxidos conductores transparentes (TCO) derivados del óxido de zinc dopado con aluminio (AZO) y el óxido de indio y estaño (ITO). Esta elección de materiales mejora la dispersión de la luz. La conexión entre los TCO y el electrodo DBR incorpora una capa difusora que sirve de electrodo frontal transparente.
“La capa difusora de AZO se grabó químicamente y la estructura de dispersión de la luz se controló variando el tiempo de grabado”, explican los investigadores. “A medida que aumentaba el tiempo de grabado, los espectros de reflectancia tendían a disminuir en todo el rango de longitudes de onda, debido a la textura de la superficie de la capa difusora”.
Los investigadores señalaron que las células fotovoltaicas texturizadas presentan una mayor intensidad en la eficiencia cuántica externa (EQE) en todo el espectro de longitudes de onda, en contraste con las células fotovoltaicas planas. EQE significa la eficiencia de conversión de energía, calculada considerando toda la luz solar o fotones incidentes.
“La absorción de las células fotovoltaicas mejoró al aumentar la dispersión de la luz con un electrodo difusor DBR grabado más alto, pero la respuesta espectral de la EQE disminuyó en la estructura de dispersión de luz más alta de 150 segundos”, explicaron los científicos.
Señalaron que ahora investigarán estos defectos interfaciales en células solares con mayor dispersión de la luz.
“Los resultados de la optimización del electrodo DBR y la capa de difusión se aplicarán no sólo a a-Si:H, sino también a otras células solares de película fina coloreada, y ayudarán a la BIPV a investigar la utilidad y la estética”, afirmaron.
Describieron la tecnología de la célula en “Surface modification of color-clarifying layer in transparent conductive oxide based distributed Bragg reflector-diffuser electrode for building-integrated photovoltaics” (Modificación superficial de la capa que aclara el color en el electrodo difusor-reflector de Bragg distribuido basado en óxido conductor transparente para sistemas fotovoltaicos integrados en edificios), publicado recientemente en Solar Energy. El equipo de investigación está formado por científicos del Instituto Coreano de Ciencia de Materiales, la Universidad de Ciencia y Tecnología (UST) y la Universidad Nacional de Pusan.
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