Una sencilla solución evita que las células solares de perovskita se degraden con la luz solar


Las células solares de perovskita se perfilan como una de las más prometedoras tecnologías fotovoltaicas de alta eficiencia y bajo coste de fabricación, para hacer más accesible la energía solar.

Pero uno de sus principales inconvenientes es que las células solares de perovskita tienden a degradarse bajo la luz solar directa mucho más rápido que sus homólogas de silicio, lo que hace que su rendimiento se vea afectado con el tiempo.

Ahora, los investigadores de la UCLA han encontrado un sencillo ajuste de fabricación para solucionar la causa de la degradación, eliminando el mayor obstáculo para la comercialización y adopción generalizada de la tecnología.

El tratamiento superficial habitual utilizado para eliminar los defectos de las células solares consiste en depositar una capa de iones orgánicos que hace que la superficie tenga una carga demasiado negativa.

El tratamiento pretende mejorar la eficiencia de conversión de energía durante el proceso de fabricación de las células solares de perovskita.

El equipo dirigido por la UCLA descubrió que este tratamiento también crea involuntariamente una superficie más rica en electrones, una trampa potencial para que los electrones portadores de energía se reúnan en la superficie. Esto, a su vez, desestabiliza la disposición ordenada de los átomos y, con el tiempo, las células solares de perovskita son cada vez menos eficientes.

El equipo de la UCLA abordó este problema emparejando los iones de carga positiva con los de carga negativa para tratar la superficie. La técnica permite que la superficie sea más neutra para los electrones y estable, al tiempo que preserva la integridad de los tratamientos superficiales de prevención de defectos.

Los investigadores probaron sus células solares en un laboratorio bajo condiciones de envejecimiento acelerado e iluminación 24/7 diseñada para imitar la luz solar. Las células solares tratadas con la nueva técnica consiguieron retener el 87% de su rendimiento original de conversión de luz solar en electricidad durante más de 2.000 horas, mucho mejor que las células solares sin el tratamiento, que redujeron el rendimiento al 65%.

Nuestras células solares de perovskita se encuentran entre las más estables en cuanto a eficiencia hasta la fecha. Al mismo tiempo, también hemos establecido nuevos conocimientos fundacionales, sobre los que la comunidad puede seguir desarrollando y perfeccionando nuestra versátil técnica para diseñar células solares de perovskita aún más estables.

Shaun Tan, coautor del estudio.

Más información: www.nature.com (texto en inglés).

Vía samueli.ucla.edu

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