R+D CSIC

Nuevo dispositivo de iluminación sintonizable que permitirá acelerar el desarrollo de las fotovoltaicas

Un equipo del ICMAB-CSIC ha desarrollado y patentado un dispositivo de iluminación con un espectro conformado a medida, variando la intensidad y rango de colores, dependiendo de la aplicación particular buscada. Permite la caracterización completa de materiales y dispositivos optoelectrónicos con un solo aparato. Ganador del premio EmErgEnt, el dispositivo acelerará el desarrollo de un sinfín de tecnologías fotovoltaicas. Ahora buscan socios industriales. 

Los simuladores solares son equipos que se usan para poner a prueba y determinar la eficiencia de conversión de potencia de las celdas solares. Pero lo hacen con un espectro de banda ancha ajustado a la luz solar estándar. Sin embargo, la luz solar no es igual en países del Mediterráneo que en países nórdicos, ni las condiciones de iluminación son las mismas si los paneles solares se encuentran fuera o dentro de edificios, bajo el agua, en valles o en las montañas, etc.

Para desarrollar nuevos materiales fotovoltaicos que se adapten a cada una de estas situaciones, se necesita una fuente de luz concreta, en función de dónde y para qué van a ser usados. Por otro lado, la caracterización de las distintas propiedades optoelectrónicas de los materiales se realiza actualmente con un equipo diferente para cada caso. A veces se necesita una iluminación de banda ancha y otras de banda estrecha, mientras que en otras ocasiones la iluminación debe ser de área homogénea o separada en colores. Para cubrir todos los supuestos se necesitan distintos equipos con un espectro de luz específico, lo que supone un coste muy elevado.

Un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB) ha desarrollado y patentado un dispositivo de iluminación capaz de producir un haz de luz cuyo espectro puede ser conformado a medida, variando la intensidad y rango de colores, adaptándose a diferentes condiciones de iluminación.  Además, aúna en un solo equipo las funcionalidades de varios instrumentos de caracterización fotovoltaica de materiales y dispositivos, lo que lo convierte en una propuesta muy rentable.

El desarrollo, denominado "SOLS: Spectrum On Demand Light Source", acaba de recibir el premio EmErgEnt, que concede el Clúster de l'Energia Eficient de Catalunya.

"El dispositivo permite generar un haz de luz con propiedades de intensidad y color completamente sintonizables, lo que acelerará el desarrollo de un sinfín de tecnologías fotovoltaicas. En concreto, el instrumento permite evaluar materiales para optimizar células fotovoltaicas expuestas a diferentes espectros de luz, como la que se encuentra en los trópicos o en zonas cercanas a los polos, en la montaña, en el espacio, bajo el mar, con luz artificial (para aplicaciones IoT) o en agrovoltaica", explica Mariano Campoy-Quiles, uno de los científicos del ICMAB-CSIC que ha desarrollado el dispositivo.

El equipo está formado por los investigadores del ICMAB-CSIC, Alejandro Goñi (investigador ICREA), Mariano Campoy-Quiles, Miquel Casademont, junto a la gerente de proyecto Eulàlia Pujades.

Prismas especiales y espejos a medida

El aparato funciona dividiendo un haz de luz entrante de banda ancha en sus componentes espectrales. Para ello utiliza prismas especiales y espejos hechos a medida. A continuación, el haz pasa por una etapa de filtrado espacial, que modifica la intensidad de cada color por separado. Por último, el haz se condensa de nuevo proporcionando tanto una iluminación homogénea con el espectro deseado o bien un arco iris con los colores separados espacialmente.

El dispositivo puede usarse para aplicaciones en tecnologías fotovoltaicas, pero también en aplicaciones térmicas solares, fotocatálisis, estudios de degradación por luz en materiales, etc.

Este dispositivo compacto posibilita distintos tipos de caracterización fotovoltaica que actualmente deben realizarse con aparatos diferentes, incluyendo la eficiencia de conversión de potencia (PCE), la eficiencia cuántica externa (EQE), la recombinación o las mediciones de eficiencia en interiores. Permite una modificación rápida del espectro asistida por ordenador, así como nuevos modos de caracterización, como la optimización de células solares en tándem, pruebas avanzadas de estabilidad, etc.

Puede usarse para aplicaciones en tecnologías fotovoltaicas, pero también en aplicaciones térmicas solares, fotocatálisis, estudios de degradación por luz en materiales, etc.

"Para el grupo de personas que estamos detrás de SOLS, lo más importante de ganar el premio EmErgEnt es el reconocimiento al potencial innovador de la idea y por todo el esfuerzo y trabajo asociado al proyecto. También cabe destacar que este premio ha contribuido a dar visibilidad y difusión al proyecto SOLS, lo que nos da más credibilidad y reputación a la hora de buscar posibles socios, empresas e inversores interesados...", afirma Alejandro Goñi, otro de los miembros del equipo.

Contacto:

Alfonso del Rey
Instituto de Ciencia de Materiales
de Barcelona ICMAB -CSIC
Tel.: +34 935801853
E-mail: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

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