Optimització de la pintura blanca com a reflector posterior per a cèl·lules solars fotovoltaiques

Abstract

L’objectiu d’aquest projecte ha estat l’optimització del reflector posterior de mòduls fotovoltaics de silici en capa prima d’una empresa en la qual es col·labora en el marc d’un projecte de recerca. Per dur a terme aquest objectiu s’han realitzat tres tasques, totes tres relacionades amb l’anàlisi de mostres proporcionades per l’empresa. Les mostres que s’han analitzat son les capes que formen les cèl·lules, en els diferents passos a mesura que es va construint la seva estructura laminar dels diferents materials, des de la primera capa d’òxid conductor transparent, fins a obtenir tota l’estructura de la cèl·lula i completar-la amb la capa de reflector posterior. La primera tasca a realitzar ha estat la caracterització òptica de les diferents capes que formen les cèl·lules solars fotovoltaiques, aquest procediment s’ha fet analitzant els espectres de transmitància i reflectància amb un espectrofotòmetre Perkin Elmer Lambda 950, amb esfera integradora, que treballa en el rang dels ultraviolats, del visible i de l’infraroig, entre els 250 nm i els 2500 nm. Seguidament s’ha procedit a l’optimització de l’aïllament de petites cèl·lules solars fotovoltaiques de 3 mm de diàmetre per a permetre la caracterització de les corbes I(V) de les mostres i així poder analitzar la influència dels diferents reflectors. L’aïllament de les cèl·lules s’ha fet amb un mètode innovador, molt més econòmic que el gravat amb làser que és el mètode usual utilitzat per fer els contactes i aïllar cèl·lules en una mateixa mostra. Aquest mètode consisteix en una sèrie d’atacs per tal de treure les diferents capes de les mostres protegint amb màscares de 3 mm de diàmetre les cèl·lules que s’han analitzat. I per últim s’han assajat diferents dipòsits de capes de pintura blanca com a capa reflectora de les cèl·lules solars estudiades. Aquests dipòsits s’han fet amb esprai, esponja i aerògraf depenent del tipus de pintura blanca utilitzada. L’efecte de les diferents pintures blanques que hem dipositat com a capes reflectores (back reflectors, BR) s’ha comparat amb altres tipus de BR com l’alumini i amb unes mostres de cèl·lules solars fotovoltaiques de tecnologia de capa prima que l’empresa que ens ha proporcionat les mostres, comercialitza amb un BR de pintura blanca diferent a la utilitzada en aquest projecte.