El Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE (Fraunhofer ISE) está trabajando en la construcción de una plataforma tecnológica independiente para escalar células de perovskita-silicio y módulos solares en tándem. Esta iniciativa forma parte de los proyectos de investigación Pero-Si-SCALE y LiverPool.
Las células solares en tándem de perovskita y silicio prometen eficiencias de más del 30%. Los laboratorios de investigación de todo el mundo anuncian regularmente nuevos valores récord mundiales. Sin embargo, estos récords se realizan en áreas que son unas 400 veces más pequeñas que el tamaño actual de la oblea de una célula solar de silicio industrial típica. Es por ello por lo que los investigadores solares están investigando actualmente varias rutas prometedoras para la producción escalable y económica de estas células solares en tándem.
Fabricación de módulos solares en formato de oblea industrial M12
Con la plataforma Pero-Si-SCALE, se establecerán y desarrollarán los procesos, las tecnologías y la competencia necesarios para la fabricación, caracterización y prueba de células y módulos solares de perovskita-silicio en el formato de oblea industrial M12.
Para este propósito, los investigadores están construyendo una línea de proceso, que se completará a fines de 2024. A nivel de celda, la línea incluye equipos para la deposición al vacío y recubrimiento químico húmedo de la subcelda de perovskita.
A nivel de módulo, se dispondrá de un stringer adhesivo industrial de última generación para el desarrollo de procesos de fabricación y un sistema de luminiscencia para el control de calidad del proceso de interconexión. Además, el proyecto permitirá ampliar los procesos de caracterización, calibración y análisis de calidad de células y módulos solares en Fraunhofer ISE para acomodar obleas grandes.
Para celdas de laboratorio con un área de un centímetro cuadrado, el recubrimiento por centrifugado químico húmedo es el proceso más utilizado. Este método es práctico para la fabricación de pequeños formatos de laboratorio y permite probar rápidamente nuevos diseños de celdas. Sin embargo, el recubrimiento por rotación no es escalable a tamaños de sustratos industriales. Por lo tanto, la plataforma Pero-Si-SCALE se centrará en los métodos de evaporación al vacío para aplicar la subcélula de perovskita a la subcélula de silicio, así como para aplicar los contactos.
Por su parte, el objetivo del proyecto Liverpool es desarrollar procesos de evaporación al vacío industrialmente viables para la deposición de materiales de perovskita y capas de contacto.