Panel solar con la espalda transparente exprés
Un panel solar normalmente capta la luz por un solo lado, y por detrás tiene un sustrato metálico continuo. Aquí, la pared trasera se hizo de un material conductor transparente: óxido de indio y estaño. La luz que el panel no absorbe lo atraviesa por completo. Así, este panel se puede colocar como segundo piso: el primero se queda con la parte azul del espectro, y el inferior con la roja, como dos tamices puestos uno detrás de otro.
El material del panel es un compuesto de cobre, indio, galio y azufre. Su ancho de banda prohibida (la distancia que un electrón debe saltar para que se genere corriente) es de 1,6 electronvoltios. Esto es justo lo adecuado para la planta superior: es transparente a la luz roja, pero absorbe bien la azul. Para que el panel funcione mejor, se le añade sodio, el mismo elemento que está en la sal de mesa. El sodio rellena los defectos del cristal, como la masilla tapa las grietas de una pared, y la corriente fluye con más facilidad.
A la alta temperatura de crecimiento (630 grados Celsius), los cristales quedan más uniformes, y el panel brilla bajo luz ultravioleta cien veces más intensamente, lo que significa que se pierde menos energía en vano. En el borde con el contacto transparente se forma una fina capa de óxido de galio. Funciona como el pulimento en los muebles de madera: sella los poros y evita que los electrones se queden atrapados en el borde. Pero si esa capa es demasiado gruesa, empieza a obstaculizar la corriente, como una capa demasiado gruesa de barniz impide abrir un cajón. El fino contacto trasero resuelve este problema.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2604.05837
Wide-gap Cu(In,Ga)S2 solar cells with In2O3:Sn (ITO) as transparent back contact are evaluated for the application as top cells in tandem devices. The effect of Na on the solar cell performance is investigated by supplying additional Na by NaF co-evaporation or exclusively by Na diffusion from glass. An efficiency of 12.7% is achieved for a semitransparent solar cell with a band gap of 1.6 eV, with sufficient Na diffusion from glass only, allowed by a thin ITO layer. Absorber grown with additional NaF co-evaporation during Cu(In,Ga)S2 growth on thicker ITO show a comparable efficiency of 12%. High temperature growth at Tsub = 630{\deg}C enhances overall absorber quality and results in wide-gap absorbers, with photoluminescence quantum yield improved to 1.5 x 10-5, two orders of magnitude higher than absorber grown at low temperature. NaF co-evaporation is effective in suppressing deep defects, thereby reducing non-radiative recombination and enhancing photoluminescence quantum yield further. A GaOx interfacial layer is formed at the rear contact, likely contributing to the passivation of the back contact. With the presence of thick GaOx layer, current blocking effects are visible in the current-voltage curves. On the contrary, a thinner ITO tends to result in thinner GaOx layer and no current blocking is observed.
El óxido de indio y estaño es el mismo conductor transparente que funciona en las pantallas de los teléfonos inteligentes: conduce la electricidad, pero no impide ver la imagen.