Presentan gran avance en energía solar flexible e iluminación LED

Una técnica de producción de rodillo a rodillo, similar a la manera en que se imprimen los periódicos, podría ofrecer una solución económica y flexible para el desarrollo de celdas solares y paneles de iluminación LED. Según anunciaron los participantes del proyecto, el descubrimiento, resultado de tres años de investigación, está listo para salir al mercado.

Esta iniciativa, llamada Treasores, fue liderada por el científico Frank Nüesch de los Laboratorios Federales Suizos para la Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa), con el apoyo y experticia de nueve compañías y seis institutos de investigación de cinco países.

Treasores (un acrónimo en inglés de electrodos transparentes para producción a gran escala de dispositivos opto-electrónicos orgánicos) empezó en noviembre de 2012, con el objetivo de desarrollar tecnologías para reducir los costos de producción de dispositivos electrónicos orgánicos como celdas solares e iluminación LED. La iniciativa contó con US$ 10,2 millones aportados por la Comisión Europea y US$ 6,8 millones entregados por los socios comerciales del proyecto.

Al momento, la investigación ha hecho aportes significativos a organizaciones internacionales de estandarización y cuenta con siete solicitudes de patentes y artículos científicos publicados en una docena de revistas arbitradas.

En el marco del proyecto se desarrollaron procesos de producción para diferentes materiales de barrera y electrodos transparentes, que muy seguramente se emplearán en la próxima generación de dispositivos electrónicos flexibles.

Actualmente, se encuentran en producción comercial electrodos flexibles en sustratos que se pueden emplear bien sea en nanotubos de carbono, fibras de metal o plata fina. Estos nuevos electrodos fueron probados con distintos tipos de dispositivos opto-electrónicos, utilizando rollos de más de 100 metros de largo.

El rollo de fuentes de luz OLED que exhibe el logo del proyecto fue elaborado en un electrodo de plata fina mediante el uso de técnicas de rodillo a rodillo por parte del Instituto Fraunhofer para electrónicos orgánicos, haz de electrones y tecnología plasma (Fraunhofer FEP) en Alemania, un desarrollo hecho por parte la firma alemana Rowo Coating en el marco del mismo proyecto.

Los electrodos en las nuevas películas son técnicamente tan buenos como los que se hacen actualmente a partir de óxido de estaño e indio (ITO), pero su manufactura será más económica y no se necesitará importar el indio.

Tomasz Wanski, representante de Fraunhofer FEP, explicó que los nuevos electrodos crean una fuente de luz OLED muy homogénea sobre un área amplia, alcanzado una eficiencia de 25 lúmenes por vatio. Este nivel de eficiencia es tan bueno como el proceso de producción de hoja a hoja para dispositivos equivalentes.

Mediante nuevos métodos de prueba, el Laboratorio Nacional de Física del Reino Unido se aseguró de que los electrodos siguieran trabajando después de ser doblados en repetidas ocasiones, un método que se proyecta como prueba estándar en el campo.

Un resultado adicional del proyecto fue el desarrollo, prueba y producción de nuevas láminas transparentes de barrera (capas plásticas que previenen que el oxígeno o el vapor de agua alcancen los dispositivos electrónicos orgánicos). El fabricante suizo Amcor Flexibles Kreuzlingen se encargó de la producción de dichas barreras de alto desempeño y bajo costo. Según dio a conocer la compañía, se proyecta la adopción de dicha tecnología después de otros desarrollos futuros. Estas barreras son esenciales para alcanzar larga vida útil de los dispositivos, un aspecto indispensable para su éxito comercial.

De igual manera, la firma dedicada al desarrollo de soluciones de energía solar, Eight19, se desempeñó como socia tecnológica del proyecto. Michael Niggeman, jefe de tecnología de la compañía, declaró al respecto: "el proyecto Treasores fue un éxito para Eight19 en la medida en que hizo contribuciones significativas para la reducción de costos de manufactura de nuestras celdas solares plásticas. Esto fue posible gracias al desarrollo personalizado y ampliación de las barreras y los electrodos en el consorcio de proyectos. Este es un paso importante hacia la comercialización de los fotovoltaicos orgánicos de Eight19 basados en tecnología desarrollada y producida en Europa".