El Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE lidera el proyecto Katana, con el objetivo de desarrollar métodos para caracterizar módulos tándem basados en perovskita. Esta investigación ayudará a allanar la implementación industrial de módulos fotovoltaicos de perovskita de silicio altamente eficientes.
La producción industrial de células y módulos solares en tándem de silicio de perovskita se está preparando a nivel mundial, por lo que los investigadores del proyecto recalcan la importancia de hacer que las mediciones altamente precisas y reproducibles estén disponibles para la tecnología emergente lo antes posible para que pueda haber una competencia objetiva.
Para poder medir módulos tándem de perovskita, se requiere una comprensión integral de las células solares instaladas en ellos. Para ello, se requiere que todas las capas de células estén iluminadas por diferentes fuentes de luz en las condiciones más precisas posibles en las que también producirían electricidad a la luz del sol, para poder hacer valoraciones sobre la eficiencia de toda la celda y del módulo.
Simulador de sol para medir la eficiencia de los módulos
En el caso de las células y módulos solares tándem de silicio perovskita, los clásicos simuladores de linternas (flashes) de la fotovoltaica de silicio no pueden utilizarse sin más para determinar la eficiencia, ya que estos no ajustan el espectro de luz que las células tándem convierten en electricidad de forma variable, según los investigadores.
Además, la iluminación ‘similar a un destello’ proporcionada por un destellador no es suficiente en el tiempo para tener en cuenta los efectos entre las subcélulas. Para el comportamiento metaestable de la tecnología de perovskita, las células y los módulos solares deben probarse bajo luz continua.
En este contexto, el proyecto Katana ha construido un simulador de sol que usa los módulos fotovoltaicos CalLab del instituto de investigación. Este simulador es capaz de medir células fotovoltaicas de silicio de perovskita en una escala de laboratorio de 5×5 milímetros hasta módulos fotovoltaicos de 2,40×1,30 metros.
Asimismo, cuenta con 28 canales de luz ajustables espectralmente diferentes, distribuidos en 40 fuentes de luz con un total de 18.400 LED, que posee un rango de longitud de onda muy amplio que abarca de 320 a 1.650 nanómetros, y una base para los métodos de prueba desarrollados por los investigadores para el silicio de perovskita tecnología tándem. El simulador solar también permite la caracterización de células solares multiunión y módulos fabricados con otros materiales.