El proyecto TEXTUMODU tiene como objetivo general el desarrollo de vidrios estructurados con funcionalidades avanzadas en el manejo de la luz infrarroja y cuya integración en módulos fotovoltaicos proporcionará un aumento en su rendimiento energético. Más concretamente, en este proyecto se plantea el diseño y la fabricación de un vidrio cuyas estructuras superficiales proporcionen una reflectancia elevada de la radiación solar en un rango de longitudes de onda entre 1200 nm y 2500 nm, correspondiente al infrarrojo cercano. De este modo, estos vidrios rechazarían la radiación solar correspondiente al infrarrojo cercano, evitando así su absorción por parte de las células solares fotovoltaicas y el correspondiente aumento de la temperatura de los módulos fotovoltaicos en funcionamiento y la consiguiente disminución en el rendimiento energético.
Así, modificando las características superficiales del vidrio fotovoltaico a esta necesidad específica, se espera conseguir un aumento en la eficiencia de los módulos fotovoltaicos basados en la tecnología estándar de silicio cristalino. El aumento de la eficiencia en los módulos fotovoltaicos, recogido en los objetivos prioritarios identificados por la Unión Europea en su SET-Plan, contribuirá a facilitar la integración de la tecnología fotovoltaica en el sistema eléctrico de la Unión Europea y a reducir de este modo las emisiones de CO2 ya que la energía solar fotovoltaica no produce emisiones de CO2 durante su funcionamiento.
En este proyecto se plantea el diseño mediante simulación (UPNA) y posterior fabricación (CENER) de vidrios estructurados con funcionalidades avanzadas en el manejo de la radiación infrarroja.
En relación a las actividades de simulación de las estructuras periódicas de vidrio, éstas fueron validadas satisfactoriamente con resultados encontrados en la literatura, lo cual permitió ganar confianza en la herramienta de simulación. Además, a partir de esas primeras simulaciones exploratorias se han definido las estructuras de validación que tendrían un comportamiento variado en el intervalo espectral de interés. También se han analizado estructuras con un comportamiento prometedor para el cumplimiento del objetivo final del proyecto, aunque los avances en esta línea han sido algo más modestos.
Respecto a la fabricación de las estructuras sobre vidrio, se han puesto a punto los equipos así como los procesos necesarios para el estructurado de los vidrios, y que han permitido mejorar la resolución anterior. En la Figura 1 se muestra un esquema con el flujo de procesos necesarios, así como con los equipos correspondientes.
En relación a los procesos de fotolitografía, se ha avanzado de manera notable, en el desarrollo de los mismos. Por un lado, se ha desarrollado el depósito de la fotorresina de alta resolución sobre vidrio mediante spin coating con las características adecuadas para el estructurado del vidrio. A continuación, esta fotorresina depositada sobre vidrio ha sido expuesta a radiación ultravioleta, utilizándose para una máscara de cromo de alta resolución colocada en una insoladora. Posteriormente, tras la exposición, se ha puesto a punto el proceso de revelado por inmersión, con resultados también satisfactorios. Estos procesos han permitido mejorar la resolución anterior, obteniéndose resoluciones inferiores a 5 micras.
