TEMA 4 – TRANSDUCTORES Y ACTUADORES - Profe Saul

Durante el período 1958-1974, el programa espacial norteamericano demandó 80 kWp/año. La eficiencia de las celdas aumentó y para 1970 el precio de las celdas habíadescendido de aproximadamente 400 US$/Wp a una cifra entre 100 y 200 US$/Wp.También aparecieron en escena nuevos materiales para celdas solares. En 1954 seobservó el efecto fotovoltaico en un contacto de Cu-CdS y en una película de CdS(Sulfuro de Cadmio) en contacto con Aluminio y Oro.El año de 1954 puede entonces ser considerado como el del nacimiento de las celdassolares tanto de silicio como de película delgada. Las celdas de silicio se desarrollaron apartir de entonces más rápidamente que las de película delgada pero éstas yapresentaban en esa época, características que las hacían interesantes.Durante el período 1961-1971 muy pocos avances se lograron, siendo los másimportantes quizás, la primera evidencia del efecto fotovoltaico de las celdas de Cu2S-CdS, el rendimiento del 13 % alcanzado en celdas de GaAs (Arseniuro de Galio), lasprimeras celdas de CdS depositadas por aerosol, el 8 % de eficiencia en celdas de CdSevaporadas. También aparecieron en 1963 las celdas de CdTe (Teluro de Cadmio) coneficiencias de 6 %. Las celdas de CdS y CdTe dominaron hasta mediados de los setentael panorama de las celdas de película delgada.En 1973 ocurrieron dos reuniones importantes y un hecho que resultaron muy valiosospara el desarrollo de la tecnología fotovoltaica. La realización de la UNESCO de laconferencia “The Sun in the Service of Mankind” (Julio) y el “Workshop onPhotovoltaic Conversion of Solar Energy for Terrestrial Applications” (Octubre). En elprimero se discutió el estado del arte de las aplicaciones de la energía solar y en elsegundo se trazaron las líneas de I&D (Investigación y Desarrollo) en USA, líneas entrelas que se contaban las celdas de Silicio, CdS, de otros materiales y sistemas. El hechofue la famosa crisis de energía de 1973 que motivó la búsqueda de nuevas fuentes deenergía y el lanzamiento de programas de I&D en las naciones industrializadas.A partir de este año se han alcanzado importantes logros. En ese mismo año, Lindmayerinventó la celda violeta de alta eficiencia (15%) y se comenzaron a vislumbrarposibilidades más reales para que las celdas solares pudieran entrar en el mercado de lasaplicaciones terrestres. Se fundaron entonces las primeras compañías fabricantes deceldas solares (en 1973 Solarex y en 1975 Solar Technology International, llamadaposteriormente Arco Solar Power y hoy en día, Siemens Solar Industries).Las celdas de película delgada atrajeron rápidamente la atención por sus posiblesventajas en los equipos espaciales (bajo peso, flexibilidad), a pesar de sus bajaseficiencias y estabilidad muy limitada. Las celdas de CdS-Cu2S alcanzaron eficienciasde laboratorio entre 8 y 10% y se intentaron producir industrialmente (SES - SolarEnergy Systems, Newark, Delaware, USA y NUKEM, Hanau, Alemania), pero losproblemas de estabilidad y las limitadas posibilidades de controlarla terminaron conesos proyectos.Si bien estas celdas no se desarrollaron posteriormente, a partir de 1975 las celdas depelícula delgada recibieron un notable impulso. En este año se obtuvo la celda cristalinan-Cds/p-CuInSe2 (CIS: CuInSe2) con una eficiencia del 12% y al año siguiente laprimera celda de película delgada de estos materiales. En 1976 también aparece el Si-a20