Principales capacidades

• Tecnologías fotovoltaicas sostenibles de capa delgada de alta eficiencia y bajo coste: Desarrollo de tecnologías basadas en calcogenuros, incluyendo tecnologías de calcopiritas que ya están en etapas de producción industrial (CIGS) y nueva tecnologías basadas en materiales emergentes formados por elementos abundantes en la corteza terrestre y de baja/nula toxicidad (kesteritas: compuestos CZTS).
• Desarrollo de un proceso secuencial (sputtering + recristalización reactiva) compatible con procesos industriales para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos de CZTS (valor record de eficiencia: 11.8% sin utilización de componentes altamente tóxicos o explosivos)
• Desarrollo y escalado (hasta 10x10 cm2) de tecnologías CIGS y CZTS de bajo coste basadas en procesos húmedos (electrodepósito, procesos de impresión)
• Extensión de procesos a sustratos innovadores para aplicaciones avanzadas en integración fotovoltaica, incluyendo sustratos flexibles de bajo peso (acero, poliimidas) y sustratos cerámicos para aplicaciones arquitecturales
• Materiales y procesos para nuevos dispositivos fotovoltaicos transparentes en el visible: aplicación a ventanas solares
• Nuevos conceptos para dispositivos de muy alta eficiencia: integración de tecnologías de capa delgada en dispositivos tándem y multi-uniones.
• Caracterización avanzada de procesos para Control de Calidad: Desarrollo de metodologías ópticas (Raman/fotoluminiscencia…) para monitorización de procesos industriales en tecnologías de calcogenuros (CIGS, kesteritas)

Responsable/s

Número de Investigadores: 15

Equipamiento

Software
Fabricación Plataforma tecnológica para la fabricación y caracterización avanzada de prototipos de células solares y mini-módulos fotovoltaicos (hasta 10x10 cm2) para evaluación de nuevos materiales y procesos en tecnologías de calcogenuros. La plataforma incluye los siguientes equipos: 3 sistemas de pulverización catódica (sputtering) para el depósito de: i) capas metálicas (contactos, precursoras metálicos para síntesis de calcogenuros); y ii) óxidos intrínsecos y conductores para la capa ventana en las células solares; Laboratorio Químico para procesos CBD (“Chemical Bath Deposition”), para el depósito de capas “buffer” y procesos de ataque químico selectivo (eliminación de fases secundarias/pasivación de superficies); Laboratorio electroquímico para el depósito de capas metálicas por electrodepósito Equipos para tratamientos térmicos reactivos en diferentes ambientes (tratamientos de reducción y procesos de sulfurización y/o selenización), incluyendo tres hornos tubulares y un equipo de tratamiento térmico rápido (RTP); Reactor de “spray pyrolysis” capaz de trabajar en atmósfera inerte y con distintos gases y soluciones; Equipo de grabado mecánico de celdas solares con punta de W; Evaporadora Oerlikon 250, para la evaporación térmica de diferentes materiales, incluyendo metales y capas antireflectantes; Máquina de lavado de sustratos a alta temperatura utilizando agua ultrapura; Equipo de producción de agua ultrapura Milipore.
Caracterización Equipo de fluorescencia de rayos X, Fischerscope XVD para la determinación de la composición y espesor de las distintas muestras; Laboratorio de Microscopía que incluye microscopía SEM, TEM, EDX, AFM de última generación; Microscopio interferométrico para determinar rugosidad en superficies; Espectrofotómetro UV-Vis Perkin-Elmer 900; Sistema modular de microsonda Raman/Fotoluminescencia compatible con la realización de medidas en diferentes rangos espectrales (de UV a NIR) acoplado con fuentes de excitación láser con diferentes longitudes de onda (785 nm, 633 nm, 532 nm, 325 nm) . El sistema puede trabajar en modos de alta resolución espectral (con un espectrómetro Horiba Yobin-Ivon FHR 640) o de alta luminosidad (con un espectrómetro (Horiba Yobin-Ivon iHR320), e incluye diferentes detectores de alta eficiencia (Horiba Yobin-Ivon N2 Synfony y Synapse, Andor iDUS416); Sistemas portables para realización de medidas de espectroscopia Raman con diferentes longitudes de onda de excitación (532 nm, 633 nm, 785 nm) y sondas ópticas compatibles con inmersión en ambientes químicos agresivos (adecuadas para monitorización de procesos en condiciones “in-situ/online”); Taller óptico para el diseño, fabricación y caracterización de sondas ópticas para el desarrollo de sistemas ópticos modulares de monitorización de procesos en diferentes condiciones de medida; Simulador solar AAA de alta gama, ABET Sun 3000, para caracterizar dispositivos de hasta 10x10 cm2 de área; Sistema de medida de la respuesta espectral con determinación de la eficiencia cuántica interna y externa, Bentham PVE300; Sistema de 4 puntas para la determinación de la resistencia eléctrica de capas metálicas y TCOs; Equipos de medida I(V, T) acoplados con un criostato y un simulador solar para realización de medidas I(V) en función de la temperatura y bajo diferentes condiciones de iluminación.
Otros

Publicaciones relevantes recientes

Proyectos de investigación nacionales e internacionales

Presencia en asociaciones nacionales e internacionales

Principales capacidades

Responsable/s

Número de Investigadores: 10

Equipamiento

Software Matlab/Simulink; DigSilent PowerFactory, PSS/E, Python, entre otros
Fabricación
Caracterización
Otros

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