Tecnología de capas delgadas

La luz solar libera electrones en la capa semiconductora de la célula solar ASI®. Esta capa se subdivide en tiras por medio de cortes con láser, que constituyen las células solares y están interconectadas eléctricamente en serie. Foto: SCHOTT/J. Meyer
Vera von Keller

Convertidores ultra finos de radiaciones solares

Los módulos solares de capa delgada de alta capacidad amplían los horizontes de diseño de los arquitectos y desarrolladores de proyectos.

El techo de la estación de metro en superficie de Stillwell Avenue, en el barrio neoyorquino de Brooklyn, desempeña numerosas funciones: la clásica, por la cual la liviana estructura de acero y metal protege a los pasajeros del viento y la lluvia y apantalla a los vecinos del entorno frente al ruido que se produce en el andén. “Lo innovador es que unos elementos sombreadores integrados en el tejado producen al mismo tiempo 2/3 de la electricidad que consume la estación de metro”, explica el Dr. Lawrence L. Kazmerski, prestigioso experto en fotovoltaica del National Renewable Energy Laboratory, en Golden, Colorado (EE.UU.). Esto ha sido posible gracias a que se han integrado en la cubierta curvada de vidrio 5.500 m² de módulos solares de capa delgada de SCHOTT Solar, lo que equivale a 2.800 módulos. Este ejemplo demuestra como, al combinar el vidrio con soluciones de sistema integradas, se abren posibilidades de diseño poco corrientes. Es en especial la emergente disciplina de la arquitectura solar la que apuesta en todo el mundo por los elementos de vidrio en las fachadas o sobre las cubiertas, para conjugar la estética y las crecientes exigencias de producción energética respetuosa con el clima por medio de soluciones de sistema con orientación de futuro.
Una tecnología de módulos de capa delgada futurista, que aúna diseños personalizados de fachadas y tejados con la generación ecológica de electricidad, como puede apreciarse en el ejemplo de la “Stillwell Avenue Station”. Foto: SCHOTT/P. Heilmann
Poder ofrecer a los desarrolladores de proyectos, arquitectos y promotores soluciones de alta calidad requiere un ‘Know how’ tecnológico madurado a lo largo de decenios. SCHOTT lleva fabricando desde 1988 módulos de capa delgada en series piloto y series pequeñas en Putzbrunn, junto a Munich. Así se pudo también poner la nota multicolor en la fachada de las oficinas centrales de SCHOTT en Maguncia. El revestimiento de vidrio de color Artista® de la caja de la escalera lleva incrustados módulos de capa delgada. A medida que aumenta la demanda se deben facilitar también a corto plazo las cantidades de módulos necesarias, p.ej. para poder montar módulos de capa delgada serigrafiados con motivos gráficos en fachadas y que así los frentes de vidrio transparente puedan generar electricidad de forma casi invisible, o para integrar en las superficies de cubierta bañadas en luz elementos sombreadores capaces de producir al mismo tiempo electricidad. Por esta razón se han creado, tras tan solo 15 meses de obras, unas instalaciones para la producción en masa de módulos de capa delgada ASI® en Jena, con una inversión de 75 millones de €.
En esta caja de escalera realizada con vidrio de color Artista® se han integrado módulos de capa delgada. Foto: SCHOTT/A. Sell
Las células solares ASI® son unas placas de vidrio sobre las que se deposita una capa finísima de silicio, gracias a la cual convierten la luz solar directamente en electricidad. Los 180 empleados de las instalaciones de Jena pueden producir las 24 horas del día, 7 días a la semana, un total de 33 MW/año. Con ocasión de la inauguración de la fábrica, el pasado noviembre, el Prof. Dr.-Ing. Udo Ungeheuer, Presidente del Consejo de Dirección de SCHOTT AG, declaró: “Con este paso estratégico estamos poniendo, junto con la tecnología basada en obleas, un segundo pilar para nuestras actividades fotovoltaicas, lo cual nos permite avanzar hasta la cabeza mundial en el sector de las capas delgadas.”

Los módulos de capa delgada ASI® establecen referencias, sobre todo en cuanto a eficiencia: necesitan una cantidad de silicio considerablemente menor, con lo que se rebajan costes, y suministran más electricidad por vatio de potencia instalada que los módulos cristalinos, incluso con orientaciones o inclinaciones de tejado poco favorables, así como con elevadas temperaturas ambiente. Esto tiene su compensación: “Una parte muy grande de las capacidades de producción está ya vendida hasta el 2010”, se alegra el Dr. Robert Kuba, Gerente para Thin Films en SCHOTT Solar, que encara el futuro con optimismo: “Hasta 2010 queremos ampliar nuestras capacidades de producción en el ámbito de las capas delgadas hasta los 100 MW.”