Noves tècniques per a la fabricació de cel·les fotovoltaiques i làmines d'il·luminació LED
Un projecte europeu denominat TREASORES ha treballat el desenvolupament de noves tècniques amb les quals reduir els costos de fabricació dels panells d'il·luminació LED, les cel·les fotovoltaiques i altres dispositius d'electrònica orgànica.
En aquest sentit, la seva contribució més rellevant ha estat el desenvolupament i l'ampliació dels processos de fabricació per a materials nous de barrera i elèctrodes transparents utilitzats en optoelectrònica flexible avançada.
Elèctrodes transparents per reduir costos i millorar l'eficiència
Tres elèctrodes sobre substrats flexibles que utilitzen plata fina, fibres de metall o nanotubs de carboni podrien començar a produir-se aquest any o ja estan desenvolupant-se a escala comercial. Els assajos amb els elèctrodes nous s’han realitzat amb diferents tipus de dispositius optoelectrònics mitjançant l’ús de rotllos de cent metres de longitud. Els nous elèctrodes produïts a través d’aquest mètode han demostrat ser útils en cel·les fotovoltaiques i fonts de llum complexes.
Els mètodes de processament proposats podrien aconseguir que les cel·les fotovoltaiques i les fonts de llum fossin més barates en un futur i, d'aquesta manera, oferir avantatges als consumidors, facilitar el desenvolupament de tecnologies d'il·luminació més respectuoses amb el medi ambient i contribuir als ambiciosos objectius de la UE en matèria de canvi climàtic.
Els elèctrodes desenvolupats pel projecte presenten un nivell tècnic equivalent a aquells utilitzats avui dia en la indústria de la il·luminació fabricats amb òxid d'indi-estany, però són més econòmics de produir. Aquest fet no repercuteix en la seva efectivitat: els nous elèctrodes són capaços d'oferir una font de llum estable en una àrea àmplia i aconseguir eficiències de vint-i-cinc llumens per watt, xifra comparable a la qual pot aconseguir-se mitjançant el mètode de fulla a fulla emprat per produir dispositius similars.
El consorci també ha dissenyat tècniques noves amb les quals garantir que els elèctrodes nous funcionen fins i tot quan es dobleguen reiteradament, una prova que podria convertir-se en un estàndard en el sector.
Noves pel·lícules de barrera transparent
En el projecte s’ha generat un altre resultat de gran interès que consisteix en l'assaig, el desenvolupament i l'ampliació de l'escala de mètodes de fabricació nous per crear làmines de barrera transparents. D’aquesta manera, han creat làmines de barrera d'altes prestacions i baix cost en el desenvolupament tècnic.
Aquestes barreres s'empren per ampliar la vida útil i l'eficàcia dels dispositius creats i durant el projecte s’han adonat de la seva importància fonamental per garantir la viabilitat econòmica i mediambiental de les cel·les fotovoltaiques.
En termes generals, quan integrem la producció d'elèctrodes i barreres, en lloc d'emprar dos substrats plàstics diferents, ha quedat demostrat que els costos de fabricació d'aquest tipus de dispositius poden reduir-se considerablement i crear dissenys més prims i flexibles.
Reptes i propers passos
No obstant això, l'equip del projecte va haver de resoldre el repte que planteja la producció de làmines de barrera i elèctrodes extremadament plans, nets i llises. Els dispositius optoelectrònics tenen capes actives de diversos centenars de nanometres, fet que implica que fins i tot les partícules més diminutes de pols o les més lleus irregularitats en la superfície influeixen en les prestacions del dispositiu, redueixen la seva vida útil o ofereixen il·luminació menys eficaç o homogènia.
Els socis de TREASORES han treballat en la resolució d'aquests problemes, la preparació de les patents de la tecnologia i el progrés cap a la comercialització dels seus dispositius innovadors després de la finalització del projecte a l'octubre de 2015. El projecte ha rebut fons per valor de més de 9 milions d'euros de finançament de la UE.
TEXT: REDACCIÓ // FOTOGRAFIA: TRESAORES
