Las células solares basadas en materiales tipo calcopirita han demostrado altas eficiencias de conversión energética y lideran al día de hoy las llamadas tecnologías fotovoltaicas de lámina delgada. Con valores por encima del 20% en dispositivos pequeños de 0,5 cm² y del 15,7% en productos comerciales de un metro cuadrado de área, estas células solares están alcanzando los niveles de trabajo típicos de la tecnología fotovoltaica dominante, el silicio policristalino. Todo apunta a que, no sólo en términos de eficiencia, sino también en términos de capacidad de producción industrial, la tecnología de lámina delgada está llamada a convertirse durante los próximos años en un actor principal en el desarrollo de la generación eléctrica a partir de la energía solar.

El progreso alcanzado en el funcionamiento de las células solares basadas en calcopiritas se debe, en gran parte, a un desarrollo empírico más que a un conocimiento profundo de sus propiedades físicas fundamentales. De hecho, con importantes cuestiones aún por resolver, parece claro que este tipo de materiales posee propiedades singulares que no se han observado en otros semiconductores.

En particular, algunas de estas propiedades parecen cuestionar el conocimiento de la física de semiconductores, planteándonos interrogantes tan sugerentes como los siguientes: ¿cómo pueden los bordes de grano, ubicuos en láminas delgadas de material microcristalino, ser inertes o incluso beneficiosos para el transporte electrónico?, ¿cómo es posible que seamos capaces de fabricar un dispositivo altamente eficiente a partir de un material sobre el que apenas tenemos control sobre su nivel de dopaje?, ¿por qué se obtienen sistemáticamente mejores eficiencias a partir de material microcristalino en lugar de monocristalino? o ¿cómo podemos explicar que las células más eficientes realizadas con estos compuestos estén fabricadas a partir de material no estequiométrico?

En esta presentación se trata de esbozar algunas respuestas a estos interrogantes con base en resultados experimentales recientes, destacando asimismo el papel destacado de la caracterización experimental a nivel nanoscópico en la búsqueda de respuestas convincentes a los interrogantes planteados. 

• Materias:Energía Fuentes de energía Tecnología energética
• Subjects:Energy Energy sources Power technology
• Palabras claves:energía, fuentes de energía, energías renovables, energía solar, fotovoltaica, calcopiritas
• Keywords:energy, energy sources, renewable energies, solar energy, photovoltaics, chalcopyrites