Cap a la producció a gran escala de mòduls fotovoltaics orgànics semitransparents per a la seva integració en façanes d’edificis

Abstract

L’energia solar fotovoltaica és una de les principals fonts renovables d’electricitat gràcies a la gran quantitat de recurs solar de què disposa la terra. Actualment, les tecnologies fotovoltaiques de silici cristal·lí dominen sobre la resta, amb una presència al mercat del 30% per als mòduls fotovoltaics de silici monocristal·lí i 60% per als de silici policristal·lí, però des de fa 30 anys noves generacions de fotovoltaiques han anat sorgint per fer front als principals desavantatges d’aquesta i, alhora, aportar nous atributs per a estendre el seu ús a altres aplicacions. La fotovoltaica orgànica és una tecnologia fotovoltaica de tercera generació particularment prometedora en aplicacions d’integració de mòduls fotovoltaics en elements constructius d’edificis, o BIPV (Building Integrated Photovoltaics), gràcies a les seves propietats de flexibilitat i transparència i el seu econòmic procés productiu mitjançant tècniques contínues de recobriment i impressió d’alt rendiment, baix consum energètic i amb capacitat de produir grans àrees. Amb aquests prospectes, s’han produït uns mòduls fotovoltaics orgànics semitransparents amb una capa activa basada en la heterojunció dels polímers P3HT i PCBM, dos elèctrodes transparents i un cristall fotònic per a maximitzar l’absorció de la irradiació solar. El treball inclou una anàlisi del procés productiu, del comportament elèctric i de la transparència dels mòduls. Alhora, s’efecuta l’extrapolació dels resultats a una futura producció a gran escala per determinar la viabilitat d’aquests mòduls en qüestió de costos, rendibilitat i efectes sobre el medi ambient. Tots aquests aspectes de la fotovoltaica orgànica son comparats amb la fotovoltaica convencional de silici cristal·lí. L'objectiu és que, en un futur no llunyà, la fotovoltaica orgànica pugui competir-hi en quota de mercat mitjançant la seva implantació i fidelització en una part d’aquest, potencialment molt extensa en utilitat i àrea, com són les façanes i altres elements d’edificis, en què els mòduls de silici cristal·lí no tenen cabuda per les seves propietats. Els principals reptes d’aquesta innovadora alternativa a la fotovoltaica convencional de silici cristal·lí són una millora en l’eficiència i, sobretot, en l’estabilitat, ja que la degradació és una gran contraindicació per a la seva integració en edificis.