El especialista francés células fotovoltaicas de cobre, indio, galio y selenio (CIGS) Solarcloth busca integrar el color en sus módulos fotovoltaicos CIGS flexibles.
La empresa probó y comparó tres soluciones de color: láminas de interferencia MorphoColor del Instituto Fraunhofer alemán; encapsulantes de interferencia ColorQuant de la empresa alemana Lenzing Plastics; y láminas difusoras de la suiza Solaxess.
El director general de la empresa, Alain Janet, declaró a pv magazine Francia que las tecnologías probadas se seleccionaron en función de siete criterios principales, en concreto, la degradación del rendimiento, el impacto de los materiales colorantes en el producto y el medio ambiente, la fiabilidad, la estabilidad angular del color, el costo, el volumen de inventario necesario y el potencial de ampliación a escala industrial.
«La fotovoltaica coloreada es un campo de juego bastante nuevo, en el que resulta difícil equilibrar -hasta la fecha- la estabilidad, el costo en términos de escala industrial y las expectativas del cliente en términos de rendimiento y atractivo visual», afirma Janet.
La solución MorphoColor de Fraunhoser se basa en una pila de capas finas que permiten un efecto de reflexiones, interferencias y difracciones sucesivas que dan lugar a una distribución angular del color en el espacio. La pila tiene un grosor aproximado de 800 nm y puede depositarse por pulverización pirolítica sobre un sustrato transparente de tereftalato de polietileno (PET) que puede integrarse en el módulo entre dos capas de encapsulante.
«Las pérdidas de eficiencia generadas son muy bajas, del orden del 6% de la eficiencia original de la célula, incluso para películas blancas o grises. Observamos muy buena homogeneidad y saturación del color utilizando una lámina posterior negra», afirma Paul Rivas, estudiante de Nanociencia y Nanotecnología, que realizó el estudio internamente durante sus prácticas en SolarCloth. Sin embargo, explica que «la fragilidad del sustrato PET y la escasa adherencia de la nanoimpresión probada en primavera han retrasado su aplicación hasta finales de 2024».
Los encapsulantes de interferencia ColorQuant de Lenzing Plastics han mostrado muy buena resistencia entre las láminas y en las láminas posteriores utilizadas. «Pero existe un claro desajuste entre la lámina coloreada de la cara frontal y las láminas frontales utilizadas por SolarCloth. Además, la baja saturación del color percibido no es muy agradable ni muy eficaz para ocultar las células», afirma Janet.
Las láminas difusoras de la empresa Solaxess, por su parte, mostraron un envejecimiento estable y una buena estética. En cambio, su adherencia era deficiente y presentaban importantes pérdidas de rendimiento, «sobre todo en las películas grises claras y blancas».
Las láminas de interferencia MorphoColor del Instituto Fraunhofer alemán, con el que SolarCloth ha firmado un acuerdo de desarrollo, presentan los resultados más prometedores. «Nos inclinamos por esta solución, a reserva de una mejor adherencia y de un precio competitivo para la versión MorphoFlex», declaró Janet, señalando que los rendimientos obtenidos son “muy alentadores” y que la técnica es “un poco más cara, pero razonable”. Una vez validada la solución, los módulos serán directamente «tintados» por SolarCloth.
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