El grup de Materials i Sistemes per Energia Solar té com a objectiu el disseny i desenvolupament de nous materials i processos per a tecnologies fotovoltaiques (PV) avançades de capa fina i la seva transferència industrial. Investiguem i desenvolupem noves solucions compatibles amb la producció industrial en massa que siguin més assequibles, eficients i sostenibles. Ens centrem en tecnologies inorgàniques que tinguin una flexibilitat tecnològica adequada per al desenvolupament d’aplicacions de integració fotovoltaica avançada en nous productes i sistemes innovadors, per afavorir una penetració ubiqua de la fotovoltaica en el nostre dia a dia, i desenvolupant metodologies de caracterització avançada dels materials, dispositius i processos per accelerar la seva recerca, impulsant la implementació de sistemes de monitorització intel·ligent de processos i control de producció per a una implementació industrial més eficient.
- Materials i dispositius d’energia solar.
- Caracterització de materials i dispositius.
- Monitoratge de processos industrials i sensors.
- Disseny, instal·lació i demostració de nous sistemes de monitoratge en línies de producció semindustrials.
Destacats 2023
Notícies i resultats destacats
El projecte Platform-ZERO, llançat amb un pressupost de 10 milions d’euros cofinançat per la Comissió Europea, té com a objectiu millorar la qualitat i reduir els costos dels dispositius fotovoltaics (FV) mitjançant la fabricació sense defectes. Aprofitant la monitorització de processos en línia, el control mitjançant IA i tècniques avançades per detectar i corregir problemes de fabricació de manera precoç, el projecte es centra en tecnologies fotovoltaiques de tercera generació com CIGS i perovskites. Es provarà en plantes pilot a Espanya, Alemanya, Àustria i Polònia. Dirigit pel Dr. Víctor Izquierdo de l’IREC, la iniciativa de quatre anys compta amb 12 socis europeus i té com a objectiu enfortir la indústria fotovoltaica de la UE i donar suport a la transició cap a una energia climàticament neutra. Enllaç a la notícia.
El projecte Hi-BITS, finançat per Horizon Europa amb un pressupost de 5 milions d’euros, té com a objectiu millorar l’eficiència de les cèl·lules solars bifacials de capa fina de calcogènids. Es centra en innovacions en els absorbidors CIGS i la passivació del contacte posterior per millorar la bifacialitat, el reciclatge de fotons i l’eficiència. El projecte explora aplicacions en tecnologies flexibles, reflectants, semi-transparentes i en tàndem, adequades per a la integració en edificis, vehicles i agrofotovoltaica. Durant tres anys, 13 socis europeus, incloent-hi l’IREC, el CNRS i la Universitat d’UPPSALA, col·laboraran. L’IREC es centrarà en la monitorització dels processos i en les proves a l’aire lliure de prototips de mini-mòduls, mentre que el projecte també avaluarà la sostenibilitat mitjançant un anàlisi del cicle de vida i proves en diferents climes. Enllaç a la notícia.
El projecte HIDDEN-PV se centra en el desenvolupament de dispositius fotovoltaics (FV) sostenibles i d’alt rendiment amb un gran ample de banda per a aplicacions integrades en edificis, vehicles i sistemes IoT. Amb un pressupost de 660.000 euros durant tres anys, té com a objectiu crear materials de baixa toxicitat i abundants a la Terra, com el Sb(S,Se)I per a il·luminació no estàndard i el (Zn,Mg)(O,S,Se) per a FV transparent. El projecte, dirigit per l’IREC juntament amb el FTMC i la Universitat de Luxemburg, busca millorar la integració de la FV, reduir l’impacte visual i augmentar la sostenibilitat mitjançant la reducció de les emissions de CO₂ i la minimització dels residus de bateries. L’IREC liderarà el desenvolupament dels materials i avaluarà els impactes socials i ambientals. Enllaç a la notícia.
El projecte INFINITE-CELL es va centrar en el desenvolupament de dispositius fotovoltaics tàndem avançats i rendibles mitjançant la combinació de tecnologies de kesterita d’ampla banda amb cèl·lules de capa fina de silici de baix cost. Va comptar amb la participació de 7 institucions acadèmiques europees, 2 empreses i 4 socis internacionals. Els assoliments clau inclouen nous mètodes de fabricació per a cèl·lules de silici de capa fina, avenços en cèl·lules solars de kesterita sobre substrats transparents i la identificació de reptes en les tecnologies tàndem de capa fina. El projecte va produir més de 30 articles d’accés obert i es va presentar en més de 20 conferències. Coordinat per l’IREC, va incloure 290 mesos-persona de desplaçaments internacionals, promovent la col·laboració i avançant en el desenvolupament de la tecnologia fotovoltaica. Enllaç a la notícia.
Altres assoliments destacats al 2023
- Escalament (fins a 10 x 10 cm²) de la línia pilot de tecnologia de pel·lícules primes de kesterita amb molt alta reproductibilitat i uniformitat.
- Consolidació d’una plataforma semindustrial multifuncional automatitzada per al desenvolupament de metodologies assistides per IA per a la recerca accelerada en fotovoltaica de pel·lícula prima i tecnologies relacionades.
- Disseny, instal·lació i demostració de nous sistemes de monitoratge en línies de producció semindustrials.