• Universitat de València
• Commissariat a l’energie atomique et aux energies alternatives

• Delfina Muñoz
• Perrine Carroy

La tecnologia dominant en el mercat de cèl·lules fotovoltaiques (PV) són les cèl·lules fotovoltaiques basades en silici, que estan aconseguint el seu límit d'eficiència. Per a augmentar encara més l'eficiència de la cèl·lula solar de Si, es necessita un segon semiconductor integrat en una segona subcel·la. Aquesta segona subcel·la pot ser una cel·la semitransparent col·locada davant d'una cel·la de Si típica o pot integrar-se en la cel·la de Si sense acabar. El primer enfocament es coneix com a cel·la en tàndem de 4 terminals (4T), ja que conté 4 elèctrodes, 2 per a cada subcel·la. El segon enfocament es coneix com a cel·les en tàndem monolítiques o de 2 terminals (2T). Les cel·les en tàndem de 2T tenen avantatges sobre les de 4T, ja que els costos de producció són menors. S'ha identificat que les cèl·lules solars basades en perovskita són ideals per a usar-se com a cel·la frontal en una cel·la en tàndem 2T d'aquest tipus. No obstant això, les cèl·lules solars en tàndem de perovskita-silici 2T d'última generació poden patir un baix rendiment, un baix voltatge de circuit obert, una baixa corrent de curtcircuit, una baixa eficiència, una vida útil curta i/o un baix factor d'ompliment. Per tant, es necessita una cèl·lula solar en tàndem de perovskita-silici 2T que supere els inconvenients de l'estat de la tècnica.

Investigadors de la Universitat de València i del Commissariat a l’energie atomique et aux energies alternatives han desenvolupat noves cèl·lules en tàndem de perovskita-silici amb capa de recombinació de càrrega lliure d'indi.

Actualment, les capes de recombinació de càrrega en el tàndem perovskita-silici es basen en la conducció d'òxids metàl·lics. La majoria d'elles contenen indi, que és un material escàs. Aquesta invenció pot simplificar la fabricació de cèl·lules solars de perovskita/tàndem i permet un creixement molt més conforme de la cel·la superior de perovskita sobre un substrat de silici texturat que la fa compatible amb les cèl·lules solars industrials basades en silici. Això facilitaria l'actualització de les línies de fabricació fotovoltaica basades en Si a línies en tàndem de perovskita/Si amb un canvi mínim o nul en el procés de la cel·la inferior.

La invenció proporciona una cèl·lula solar en tàndem de perovskita-silici 2T que supera els inconvenients de la tècnica anterior. Demostra els beneficis d'utilitzar una unió de recombinació de càrrega lliure d'indi i que pot emprar-se amb fonts simples de sublimació tèrmica.

La invenció és aplicable en dispositius fotovoltaics i també en altres dispositius semiconductors com ara díodes emissors de llum.

La invenció té els següents avantatges:

• Producció de cèl·lules en tàndem de perovskita-silici lliures d'indi.
• És possible la producció de cèl·lules solars de perovskita/tàndem per a línies industrials.
• Cel·les tàndem d'alt rendiment.

• Patent concedida