Presentan una célula solar IBC-HJT con una eficiencia del 21,14% basada en un colector de huecos de óxido de molibdeno
Presentan una célula solar IBC-HJT con una eficiencia del 21,14% basada en un colector de huecos de óxido de ... pv magazine Mexico
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Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft desarrollan célula solar innovadora
Introducción
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft, en Países Bajos, han fabricado una célula solar de contacto posterior interdigitado y heterounión que utiliza una fina capa de óxido de molibdeno de área completa como capa de recubrimiento. El dispositivo garantiza la existencia de huecos bien pasivados entre las regiones colectoras de electrones y huecos.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 13: Acción por el clima
Descripción del proyecto
Científicos de la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos) han diseñado una célula solar con una arquitectura de contacto posterior interdigitado (IBC, por sus siglas en inglés) y heterounión (HJT) que utiliza una pila de contactos de captación de electrones basada en óxido de molibdeno (MoOx).
El MoOx es un nanomaterial de óxido metálico de transición (TMO) que presenta tanto nanoefectos novedosos como excelentes propiedades semiconductoras.
En la estructura presentada, MoOx actúa como capa de transporte de huecos, mientras que la captación de electrones tiene lugar a través de un novedoso apilamiento de capas.
Proceso de fabricación
En el diseño de célula propuesto, los huecos se recogen a través de una pila formada por una fina capa intrínseca de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H), el MoOx y óxidos conductores transparentes (TCO), mientras que los electrones se recogen a través de una capa de manta hecha con a-Si:H, nc-Si:H, MoOx y TCO.
Se ha seleccionado MoOx porque se caracteriza por una menor conductividad lateral en comparación con el silicio nanocristalino hidrogenado dopado (nc-Si:H). En la arquitectura propuesta, se deposita una fina capa de MoOx a modo de manta en toda la cara posterior del dispositivo sobre una capa de nc-Si:H prepatinada.
Rendimiento y aplicaciones
El equipo de investigadores probó el rendimiento de una célula solar de 4,05 cm2 construida con esta configuración en condiciones de iluminación estándar y el dispositivo alcanzó una eficiencia de conversión de potencia del 21,14%, una tensión de circuito abierto de 689 mV, una densidad de corriente de cortocircuito de 39,02 mA/cm2 y un factor de llenado del 78,61%.
Además, esta arquitectura de célula solar puede ser una gran plataforma para probar procesos relevantes para la industria, como la implementación de contactos sin plata y sin óxido de indio y estaño (ITO). También se espera que las células solares IBC de alta eficiencia desarrolladas puedan convertirse en ingredientes rentables para futuros dispositivos tándem de tres terminales de perovskita-silicio.
Conclusiones
La célula solar de contacto posterior interdigitado y heterounión desarrollada por los investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft muestra un gran potencial para mejorar la eficiencia y la rentabilidad de la energía solar. Con una mayor optimización del proceso de fabricación y la introducción de mejoras en los tratamientos con plasma y las capas de MoOx y nc-Si:H, se espera alcanzar eficiencias aún más altas en el corto plazo.
Fuentes
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
- ODS 13: Acción por el clima
Metas específicas de los ODS identificadas
- ODS 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global
- ODS 9.4: Mejorar la infraestructura tecnológica para proporcionar acceso a internet asequible y fiable en los países en desarrollo
- ODS 11.6: Reducir el impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, incluso prestando especial atención a la calidad del aire y la gestión de los desechos municipales y otros
- ODS 13.2: Integrar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
Indicadores de los ODS mencionados en el artículo
- Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía
- Indicador 9.4.1: Tasa de penetración de Internet
- Indicador 11.6.2: Proporción de desechos municipales sólidos recogidos y gestionados de forma adecuada
- Indicador 13.2.1: Número de países que han integrado medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en políticas, estrategias y planes nacionales
Tabla de ODS, metas e indicadores
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| ODS 7: Energía asequible y no contaminante | Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global | Proporción de energía renovable en el consumo final de energía (Indicador 7.2.1) |
| ODS 9: Industria, innovación e infraestructura | Mejorar la infraestructura tecnológica para proporcionar acceso a internet asequible y fiable en los países en desarrollo | Tasa de penetración de Internet (Indicador 9.4.1) |
| ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles | Reducir el impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, incluso prestando especial atención a la calidad del aire y la gestión de los desechos municipales y otros | Proporción de desechos municipales sólidos recogidos y gestionados de forma adecuada (Indicador 11.6.2) |
| ODS 13: Acción por el clima | Integrar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales | Número de países que han integrado medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en políticas, estrategias y planes nacionales (Indicador 13.2.1) |
El artículo aborda principalmente la investigación y desarrollo de una célula solar con una arquitectura específica que utiliza una capa de óxido de molibdeno para mejorar la eficiencia y la recolección de energía. Estos temas están relacionados con los ODS 7, 9, 11 y 13.
En cuanto a las metas específicas, se pueden identificar las siguientes:
– ODS 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global.
– ODS 9.4: Mejorar la infraestructura tecnológica para proporcionar acceso a internet asequible y fiable en los países en desarrollo.
– ODS 11.6: Reducir el impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, incluso prestando especial atención a la calidad del aire y la gestión de los desechos municipales y otros.
– ODS 13.2: Integrar medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
El artículo menciona o implícitamente hace referencia a los indicadores correspondientes a estas metas. Por ejemplo, se menciona la proporción de energía renovable en el consumo final de energía (Indicador 7.2.1), la tasa de penetración de Internet (Indicador 9.4.1), la proporción de desechos municipales sólidos recogidos y gestionados adecuadamente (Indicador 11.6.2) y el número de países que han integrado medidas de mitigación y adaptación al cambio climático en políticas, estrategias y planes nacionales (Indicador 13.2.1).
En resumen, el artículo aborda temas relacionados con los ODS 7, 9, 11 y 13, y se pueden identificar metas específicas y sus indicadores correspondientes en función del contenido del artículo.
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Fuente: pv-magazine-mexico.com
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