El proyecto INPHOFLEX se enmarca en la búsqueda de ese aumento de eficiencia sin alterar completamente las propiedades de transparencia y flexibilidad. El grupo liderado por el Dr. Míguez en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla ha conseguido recientemente un aumento significativo sin perder la transparencia, mediante la introducción de estructuras fotónicas en la celda. Este proyecto continúa en esa senda de investigación y se basa en la hipótesis de que insertando nuevas estructuras ópticas flexibles en la celda se conseguirá el aumento deseado de eficiencia sin perder transparencia ni flexibilidad. Es en este contexto que se incorpora al grupo el Dr. Yuelong Li, experto en el desarrollo de celdas solares flexibles y autor de los principales trabajos en ese campo. El objetivo general del proyecto se afrontará a través de los siguientes objetivos y líneas de investigación integradas en el presente proyecto:
– Objetivo 1. Preparación de las celdas solares flexibles altamente eficientes y transparentes a través de la integración de nuevas estructuras fotónicas flexibles porosas sobre la capa de recolección de luz. Se prepará la nanoestructura óptica sobre el electrodo flexible. Las propiedades mecánicas de la estructura han de ser tales que la celda resultante debe ser estable contra la flexión y estiramiento.
– Objetivo 2. Preparación de las celdas solares flexibles altamente eficientes y transparentes a través de la integración de nanoestructuras fotónicas flexibles de polímero para que actúen como espejos traseros. Se fabricará una nanoestructura fotónica flexible para ser transferida sobre la parte trasera de la celda de manera que actúe como retroreflector. Se trata de un espejo de bajo peso y capaz de resistir la flexión de la misma sin perder calidad óptica.
– Objetivo 3. Preparación de las celdas solares altamente eficientes y flexibles mediante la integración de dispersores aleatoriamente distribuidos: diseño de una estructura desordenada que maximice la absorción de la luz y la captura electrónica a la vez que preserve parcialmente la transparencia. Se introducirán en el electrodo centros dispersores, desordenadamente distribuidos y de un tamaño y forma bien definidos, con el propósito de controlar el transporte difuso de luz a través de la celda para maximizar la probabilidad de absorción así como la eficiencia de captura electrónica. Se trabajará también para que los diseños de dispersión propuestos preserven una buena parte de la transmisión de la luz de forma difusa, de manera que la celda solar resultante deje pasar parte de la claridad.
El presente proyecto comprende el desarrollo de tanto del diseño teórico óptico de las nanoestructuras fotónicas optimizado para la obtención de la máxima eficiencia, así como la realización experimental de las nanoestructuras y de los ulteriores dispositivos fotovoltaicos.
