Varios investigadores y socios industriales europeos están explorando el desarrollo de módulos solares de perovskita impresos digitalmente que sean altamente eficientes y estables y que puedan integrarse en techos, fachadas y ventanas. Para ello se están desarrollando diferentes prototipos diseñados en múltiples formas y colores.
La investigación se ha centrado en el desarrollo de células solares de perovskita de color que puedan combinar la libertad de diseño en cuanto a la forma de la célula solar junto con la capacidad de conseguir colores brillantes gracias a la implementación de capas luminiscentes (LDS-Luminescent Down-Shifting). Ambos elementos, las células solares de perovskita y las capas de LDS se fabrican con procesos de impresión de tinta digital, de manera que el color percibido de los dispositivos se puede ajustar independientemente de su forma. Los resultados conseguidos en la investigación demuestran que se puede lograr una fuerte percepción del color de las células solares de perovskita con el uso de materiales luminiscentes de varios colores y con solo una pequeña reducción de la eficiencia.
Módulos de Perovskita Impresos para el desarrollo de una Fotovoltaica Integrada
Los materiales de perovskita se encuentran actualmente entre los materiales más prometedores para el desarrollo de los módulos solares última generación caracterizados por su eficiencia y rentabilidad. Los células solares de película delgada basadas en estas perovskitas ya alcanzan eficiencias de más del 23% en laboratorio. Sin embargo, los proceso actualmente utilizados en la investigación para fabricar estas células no pueden transferirse a estándares industriales. “Uno de los objetivos de nuestro proyecto es reemplazar los procesos de investigación desarrollados en el laboratorio por procesos de impresión digital que se ejecutan a bajas temperaturas y que son adecuados para la producción industrial”, explica el Dr. Ulrich W. Paetzold, jefe del grupo de investigación «Óptica y materiales avanzados para la próxima generación Fotovoltaica «en el KIT’s Institute for Microstructure Technology (IMT) y KIT’s Light Technology Institute (LTI) y coordinator de PRINTPERO (Printed Perovskite Modules for Building Integrated Photovoltaics).
En el proyecto PRINTPERO, investigadores y socios industriales de Alemania y Grecia están cooperando para desarrollar módulos solares impresos digitalmente basados en semiconductores de perovskita que sean altamente eficientes y estables, a la vez que cumplen con una amplia gama de requisitos arquitectónicos para su integración en edificios. Dentro del proyecto se trabajan en diversos prototipos que se diseñan en diferentes formas y colores. Para lograr estos objetivos, los investigadores utilizan el potencial de la impresión digital por inyección de tinta. Además, desarrollan capas luminiscentes imprimibles para realizar diferentes impresiones de color y proteger las células solares de la radiación UV dañina.
Junto con los socios del proyecto, los investigadore del Karlsruhe también están trabajando en la mejora de la estabilidad de las células solares de perovskita, la posibilidad de conectar varias de estas células en serie para forma módulos solares de gran área y tamaño, así como el encapsulado de los módulos para protegerlos de la humedad.
PRINTPERO incluye los institutos de investigación KIT y el Instituto Tecnológico Educativos de Grecia Occidental, así como las empresas provenientes de la industria solar como SUNOVATION Produktion GmbH (Aschaffenburg / Alemania) y Brite Hellas S.A. (Salónica / Grecia). Dentro del programa marco de Investigación para el Desarrollo Sostenible (FONA), el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF, por sus siglas en inglés) financia el proyecto de cooperación de tres años entre Alemania y Grecia que se lanzó en 2018.
Créditos Imagen: IMT/KIT
