211service.com
Nano Ink Boost para Silicon Solar
Una empresa de California está utilizando tinta de silicio estampada sobre obleas de silicio para aumentar la eficiencia de las células solares. La firma de Sunnyvale, CA Innovalight dice que el proceso de inyección de tinta es una ruta más barata hacia una energía solar más eficiente. Utilizando este proceso, la empresa ha fabricado células con una eficiencia del 18 por ciento.
Inyección de tinta solar: El proceso de impresión por inyección de tinta permite a Innovalight fabricar obleas de silicio lo suficientemente delgadas como para doblarse.
Innovalight se ha asociado con el fabricante de células solares JA Solar , con sede en Shanghai, que planea integrar la tecnología de impresión de inyección de tinta en sus líneas de fabricación. Las células solares resultantes deberían estar en el mercado el próximo año.
Es posible aumentar la eficiencia de las células solares modelando el silicio de una manera que mejore la absorción de luz de alta energía y longitud de onda corta. Pero esto generalmente requiere agregar varios pasos de grabado al proceso de fabricación, y este tipo de arquitectura de celda cuesta mucho dinero usando procedimientos estándar, dice Homero Antoniadis , director de tecnología de Innovalight.
Innovalight no ha revelado los costos de agregar su tinta a las celdas solares, pero si el proceso de la compañía logra tales ganancias en eficiencia a un costo menor, podría ayudar a hacer de la energía solar una fuente de electricidad más competitiva. La empresa ha desarrollado tintas de silicona que pueden modelarse utilizando la tecnología de impresión por inyección de tinta desarrollada por OTB Solar , una empresa con sede en Eindhoven, Países Bajos.
La tinta de Innovalight es una suspensión que contiene nanocristales de silicio. Aunque la receta es patentada, Antoniadis dice que la compañía tiene un buen control sobre dos factores clave: el tamaño de los nanocristales y su capacidad de impresión. Al hacer que los cristales tengan solo unos pocos nanómetros de diámetro, la compañía ha reducido la temperatura requerida para unirlos a la oblea subyacente. La tinta de silicio también contiene un compuesto orgánico que ayuda a suspender el silicio, que de lo contrario tiende a hundirse hasta el fondo, lo que hace que el líquido sea compatible con la impresión de inyección de tinta. Debido a que el proceso requiere temperaturas más bajas y se puede realizar en obleas de silicio más delgadas que las que se usan en la fabricación de celdas convencionales, ayuda a bajar el precio, dice el CEO de Innovalight. Conrad Burke .
La eficiencia media del 18 por ciento de las células solares fabricadas en la planta piloto de Innovalight en California ha sido confirmada de forma independiente por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables . Sin el uso de la técnica de impresión por inyección de tinta, la eficiencia de dichas células sería de entre el 16,5 y el 17 por ciento, dice Antoniadis.
Solución de silicio: La solución de tinta de Innovalight contiene nanocristales de silicio.
La eficiencia récord de una celda solar de silicio es de alrededor del 25 por ciento en el laboratorio, dice Matthew Beard , científico senior del centro de investigación Golden, CO, del National Lab, que no participó en las pruebas. Sin embargo, dice Beard, si pueden [lograr un 18 por ciento de eficiencia] a un costo menor, entonces eso sería significativo.
Cyrus Wadia , un científico investigador del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, está de acuerdo y agrega que debido a que el aumento de la eficiencia es modesto, el eje es el costo. Wadia considera que la impresión con tinta de silicona tendría que agregar menos del 13 por ciento, aproximadamente, al costo total de la celda para que valga la pena.
La máxima promesa de la tinta de silicio es que podría usarse para hacer una célula solar completa, eliminando por completo la necesidad de una oblea, dice Wadia, que está desarrollando nanomateriales con este mismo objetivo en mente.
En principio, esto es posible, dice Antoniadis, pero requerirá mucho más desarrollo y tiempo. Innovalight ha desarrollado tintas de silicio que pueden conducir cargas tanto positivas como negativas, los materiales clave en una celda solar. Pero la compañía está buscando primero la aplicación de silicio sobre silicio, dice Antoniadis, porque necesitamos entregar valor material en el menor tiempo posible.