Development of hybrid low cost solar cells for building integration

Abstract

Consulta en la Biblioteca ETSI Industriales (8770)

[ES] El incesante aumento del consumo energético en las últimas décadas ha cuestionado el uso de los combustibles fósiles como fuente de energía primaria mayoritaria. De esta manera, las energías renovables han visto incrementada su presencia en los mercados energéticos, sobretodo el español. Dentro de éstas, la energía solar fotolvoltaica es que la que más interés ha despertado en la investigación, ya que el sol es una fuente de energía inagotable y el mapa de radiación en España presenta unas condiciones óptimas. El mayor problema que presentan las conocidas tecnologías fotovoltaicas basadas en Silicio, como el Silicio monocristalino o las tecnologías de película fina, es su coste de producción. Así pues, hay otras tecnologías emergentes como las Dye Sensitized Solar Cells (DSSC) o células sensibilizadas con tinte que presentan muy bajos costes de producción y las cuales son objeto de nuestro estudio. Este tipo de células no alcanzan rendimientos tan altos como las tecnologías de Silicio, pero ocupan otros rangos del mercado donde el coste de producción es lo más importante. Su principio de funcionamiento se basa en un material semiconductor, en nuestro caso el ZnO, el cual es sensibilizado con un tinte. En este caso, el tinte absorbe la luz y es excitado, inyectando así un electrón en la capa de conducción del semiconductor. Por otra parte hay un electrolito que inyecta a su vez otro electrón al tinte, cerrando el circuito. Estas celdas funcionan pues, por difusión de cargas. Con el fin de reducir el precio de la instalación fotovoltaica, la integración en edificios de estos sistemas como elementos arquitectónicos, permitiría reducir enormemente el coste de instalación de los paneles fotovoltaicos. Mediante la técnica de screen printing (impresión de los semiconductores en los sustratos) se pueden imprimir los electrodos de ZnO en azulejos cerámicos, los cuales se venderían en el mercado con el panel fotovoltaico instalado.