Se han fabricado células solares con rendimientos del 19% sobre sustratos de zona flotante FZ (A. Cuevas y M.A. Balbuena, Proc. 8th EC Photovoltaic Solar Energy Conf, Kluwer Academic, Dordrecht, 1988, pp. 1186-1191), lo cual constituyó récord europeo en su momento. Realizadas con tecnología planar, la sencilla estructura de las células incorpora conceptos que han devenido posteriormente en conocimiento básico en el mundo fotovoltaico, como son el emisor de fósforo profundo pasivado con óxido de silicio y el campo retrodifusor (BSF) de aluminio evaporado.

Sobre esta estructura básica se trabaja en algunas variantes que persiguen simplificar el proceso o adaptarlo a sustratos de calidad industrial (Czochralski –Cz- y multicristalino -MC). Por el momento, el mejor rendimiento obtenido con material Cz ha sido 18,1%, y con multicristalino 17,1%, con células de 4 cm2. Se estudian también modificaciones que tratan de conjugar mejores prestaciones con procesos sencillos, como la difusión simultánea de fósforo y aluminio en un solo paso térmico o la implementación de una BSF local (que reduce la recombinación en la zona posterior).

Otro campo en el que se han desarrollado células de fósforo-aluminio es en el de la concentración, habiéndose obtenido valores de 20,6% a 100 soles (10 Wcm-2).

Células bifaciales de fósforo-boro

La célula bifacial fue inventada en el IES en 1976, y desarrollada hacia 1980. Esto dio lugar al nacimiento de Isofotón, una de las principales empresas fotovoltaicas del mundo. Las células bifaciales pueden integrarse en módulos bifaciales, que aprovechan la luz reflejada en su cara posterior, aumentando de esa forma la conversión de energía. Además, son especialmente indicadas para su uso en concentradores estáticos, pues duplican el nivel de concentración alcanzable.

Se han conseguido células solares bifaciales con rendimientos del 19,1% por la cara posterior (dopada con fósforo) y 18,1% por la frontal (dopada con boro) (A. Moehlecke, I. Zanesco y A. Luque, Proc. 1st World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Hawaii, 1994, pp. 1663-1666). Adaptando el proceso a silicio Cz, hemos obtenido rendimientos del 17,7% por la cara posterior y 15,2% por la cara frontal. (C. del Cañizo, A. Moehlecke, I. Zanesco, A. Luque. IEEE Electron Dev. Lett. 21, 179-180, 2000).

Las investigaciones continúan, con la colaboración de otros socios, en el sentido de sustituir las técnicas usadas por nosotros, que son todavía relativamente caras, por técnicas estándar de la industria, con el objetivo de conseguir rendimientos razonables de forma económica. También se trabaja en reproducir los resultados con obleas de espesores en el rango de las 100-150 micras.

Células de contacto exclusivamente posterior (CEP)

El objetivo de esta actividad es desarrollar una nueva célula  que aprovechando nuestro actual estado del arte tenga contactos exclusivamente posteriores .

Para conseguir células con contactos exclusivamente posteriores se realizan orificios que atraviesen la oblea de silicio pasando a través de esos agujeros metalizados la corriente de la cara anterior a un peine en la cara posterior. Se usan dos métodos para realizar los orificios pasantes.

Este tipo de célula tendrá aplicación para constituir un receptor tipo parquet para concentradores de Silicio parabólicos grandes puesto que las células pueden montarse contiguas evitando la pérdida de luz. Asimismo la conexión por una cara puede simplificar la automatización del conexionado en los módulos convencionales.

Impormación original de http://www.ies.upm.es