A medida que la industria fotovoltaica continúa innovando, se ha avanzado considerablemente en la eliminación de los páneles solares que utilizan sustratos de silicio pesados e inflexibles. Utilizando tecnologías de película fina, estos avances permiten una instalación más fácil y factores de forma de contorno. Un desafío importante para las fuentes de energía alternativas es el cómo se puede almacenar la energía una vez que se recoge. También aquí, las tecnologías de película fina juegan un papel importante.
GIXRD
Los paneles solares de película fina se hacen normalmente con uno de los siguientes cuatro tipos de materiales:
El teluro de cadmio (CdTe) es la tecnología de película fina más utilizada. El CdTe contiene cantidades significativas de cadmio, que es relativamente tóxico.
El silicio amorfo (a-Si), la forma no cristalina del silicio, es una segunda opción popular de película fina. Con una tecnología similar a la de un panel de obleas de silicio estándar, el a-Si es una mejor opción en términos de toxicidad y durabilidad, pero es menos eficiente y se utiliza normalmente para requerimientos de cargas pequeñas como la electrónica de consumo.
Cobre, Indio, Galio y Selenio (CIGS) han alcanzado altos niveles de eficiencia, de hasta del 22.4%. A pesar del considerable interés y de la investigación, estas mediciones de rendimiento no son todavía posibles a escala. De hecho, dos de las principales empresas fabricantes de CIGS están ahora en bancarrota, incluyendo la tristemente famosa Solyndra.
El Arseniuro de Galio (GaAs) es una tecnología muy costosa, pero tiene un récord mundial de 28.9% de eficiencia para todas las células solares de unión simple. El GaAs se utiliza principalmente en naves espaciales y está destinado a instalaciones versátiles a escala masiva para la recolección de energía en entornos inusuales.
Las baterías de litio de película fina son un campo cada vez más importante de almacenamiento de energía, que resuelve el problema de qué hacer cuando el sol se pone o el viento se detiene. En lugar de materiales líquidos o de gel polimérico, la tecnología de las baterías de estado sólido utiliza electrodos sólidos y un electrolito sólido. Más seguras y con mayores densidades de energía, las baterías de estado sólido son prometedoras para marcapasos, baterías portátiles, dispositivos RFID y otras aplicaciones.
En una batería de litio de película fina, el electrolito es sólido y los demás componentes se depositan en capas sobre un sustrato. El electrolito sólido también puede servir como material separador. Estos materiales crean celdas de baterías flexibles de sólo unas pocas micras de espesor.
A medida que aumentan las exigencias de seguridad, a mayor densidad de energía y otras métricas de rendimiento, la investigación sobre materiales de ánodos, cátodos y electrolitos ha progresado rápidamente. Los materiales catódicos son a menudo óxidos de litio complejos como LiCoO2, LiMn2O4 y LiFePO4, y los materiales anódicos están típicamente compuestos de materiales basados en el carbono como el grafito, el metal de litio y otros materiales metálicos.
Para aprender cómo se pueden medir las películas finas usando la difracción de rayos X, lea nuestra nota de aplicación publicada, Investigation of Ni on Si thin film with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer.
Post Author: Perrusquia, Alexis R..
Deja un comentario