Avances en materiales 2D para células solares ultrafinas.
El Instituto de Energía Solar, a través de su grupo Silicio y Nuevos Conceptos de Célula Solar (SyNC), ha publicado recientemente nuevos avances en la experimentación con materiales bidimensionales (2D) para la fabricación de células solares ultrafinas. Estos materiales, formados por láminas de unos pocos átomos, poseen una alta absorción de luz, lo que abre la puerta a una tecnología ligera, flexible y semitransparente, capaz de integrarse prácticamente en cualquier superficie. Estas características los posicionan como una alternativa para aplicaciones urbanas en forma de módulos semitransparentes integrables en fachadas y ventanales.
En el trabajo presentado por SyNC, se ha utilizado la técnica hot-pick-up, un método que permite recoger y ensamblar con precisión micrométrica pequeñas láminas de materiales 2D mediante una burbuja transparente. Esta técnica posibilita construir estructuras de alta calidad, combinando materiales con diferentes propiedades electrónicas y ópticas. Gracias a ello, el equipo ha logrado micro-prototipos con eficiencias que posicionan a la UPM entre las instituciones más activas y avanzadas en fotovoltaica 2D.
Los resultados publicados suponen un avance en dos de los hitos previstos en el proyecto 4EVERPV‑CM (referencia TEC-2024/ECO-72). Por un lado, la fabricación y caracterización de micro‑prototipos confirma el cumplimiento del hito H2.1, dedicado a desarrollar dispositivos fotoconductivos de área pequeña basados en materiales 2D. Por otro lado, las simulaciones ópticas realizadas para evaluar su integración en entornos urbanos se alinean con el hito H2.2, centrado en la optimización teórica de la absorción y el comportamiento óptico de estas estructuras. Ambos avances refuerzan la hoja de ruta del proyecto hacia una fotovoltaica ultrafina y plenamente integrable en la arquitectura urbana, poniendo la tecnología fotovoltaica al servicio de la sociedad.
A través del proyecto 4EVERPV‑CM, SyNC busca identificar y estudiar nuevos materiales 2D adecuados para fotovoltaica, modelar su comportamiento óptico, desarrollar técnicas de fabricación a escala micro y macro, así como optimizar los contactos eléctricos y el encapsulado. Además, persigue demostrar la viabilidad tecnológica de dispositivos fotovoltaicos tándem mediante el uso de materiales 2D como célula top sobre una base de silicio.