15/03/2016 - Nuevas técnicas para la fabricación de células fotovoltaicas y láminas de iluminación led

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Un proyecto europeo denominado TREASORES ha estado trabajando en el desarrollo de nuevas  e innovadoras técnicas con las que reducir los costes de fabricación de los paneles de iluminación LED, las celdas fotovoltaicas y otros dispositivos de electrónica orgánica.

Su contribución más relevante en este sentido fue el desarrollo y la ampliación de los procesos de fabricación para materiales nuevos de barrera y electrodos transparentes utilizados en optoelectrónica flexible avanzada.

Electrodos trasparentes para reducir costes y mejorar la eficiencia

Tres electrodos sobre sustratos flexibles que emplean plata fina, fibras de metal o nanotubos de carbono podrían empezar a producirse este año o ya están desarrollándose a escala comercial. Los ensayos con los electrodos nuevos se realizaron con distintos tipos de dispositivos optoelectrónicos utilizando para tal fin rollos de cien metros de longitud. Este tipo de procesamiento de rollo a rollo (R2R) es similar al que se emplea en las imprentas de periódicos. Los nuevos electrodos producidos mediante este método han demostrado ser útiles en celdas fotovoltaicas y fuentes de luz complejas.

Los métodos de procesamiento propuestos podrían lograr que las celdas fotovoltaicas y las fuentes de luz fuesen más baratas en un futuro y, de este modo, ofrecer ventajas a los consumidores, facilitar el desarrollo de tecnologías de iluminación más respetuosas con el medio ambiente y contribuir a los ambiciosos objetivos de la UE en materia de cambio climático.

Los electrodos desarrollados por el proyecto presentan un nivel técnico equivalente a los utilizados hoy en día en la industria de la iluminación fabricados con óxido de indio-estaño, pero son más baratos de producir y para ello no se necesita indio. Este hecho no repercute en su efectividad; los nuevos electrodos son capaces de ofrecer una fuente de luz estable en una amplia área y alcanzar eficiencias de veinticinco lúmenes por vatio, cifra comparable a la que puede alcanzarse mediante el método de hoja a hoja empleado para producir dispositivos similares.

El consorcio diseñó además técnicas nuevas con las que garantizar que los electrodos nuevos funcionan incluso cuando se doblan reiteradamente, una prueba que podría convertirse en un estándar en el sector.

Nuevas películas de barrera transparente

En el proyecto se generó otro resultado de gran interés consistente en el ensayo, el desarrollo y la ampliación de la escala de métodos de fabricación nuevos para crear láminas de barrera transparentes. Así, crearon láminas de barrera de altas prestaciones y bajo coste en cuyo desarrollo técnico y comercial trabaja ahora Flexibles Kreuzlingen, un consorcio suizo miembro del proyecto.

Estas barreras se emplean para ampliar la vida útil y la eficacia de los dispositivos creados y en el proyecto se percataron de su importancia fundamental para garantizar la viabilidad económica y medioambiental de las celdas fotovoltaicas.

En términos generales, al integrar la producción de electrodos y barreras, en lugar de emplear dos sustratos plásticos distintos, se demostró que los costes de fabricación de este tipo de dispositivos pueden reducirse considerablemente y crear diseños más delgados y flexibles.

Retos y próximos pasos

No obstante, a pesar de sus enormes logros, el equipo del proyecto hubo de resolver el reto que plantea la producción de láminas de barrera y electrodos extremadamente planos, limpios y lisos. Los dispositivos optoelectrónicos tienen capas activas de varios cientos de nanómetros, lo cual implica que incluso las partículas más diminutas de polvo o las más leves irregularidades en la superficie influyen en las prestaciones del dispositivo, reducen su vida útil u ofrecen iluminación menos eficaz u homogénea.

Los socios de TREASORES continuaron trabajando en la resolución de estos problemas, la preparación de las patentes de la tecnología y el progreso hacia la comercialización de sus dispositivos innovadores tras la finalización del proyecto en octubre de 2015. El proyecto recibió fondos por valor de más de 9 millones de euros de financiación de la UE.

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