Aumento de la eficiencia de las células solares de perovskita.
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Este método logra buenos resultados al suprimir la segregación de fases con una novedosa aleación de pseudo-triple haluro, allanando el camino para la energía fotovoltaica de larga duración y alta eficiencia en la búsqueda de soluciones energéticas sostenibles.
En busca de soluciones de energía solar eficientes y asequibles, los investigadores se han centrado en células solares orgánicas que utilizan materiales de perovskita. En comparación con las células tradicionales basadas en silicio, estas contrapartes orgánicas ofrecen ventajas de costos, flexibilidad y capacidad de ajuste. Aunque alcanzan una eficiencia de conversión de energía (PCE) certificada del 19,4%, inferior a la de las células de silicio, se muestran prometedoras para un uso generalizado.
Investigadores del Laboratorio clave de Suzhou de nuevos materiales y dispositivos semiconductores optoelectrónicos de la Universidad de Soochow proponen una estrategia innovadora para mejorar la eficiencia y la estabilidad de las células solares en tándem orgánicas/perovskita. Su método, publicado en Nature Energy, aborda un problema crítico conocido como segregación de fases, que afecta el rendimiento de las células de perovskita de banda ancha.
El equipo suprimió con éxito la segregación de fases mediante la introducción de una aleación de pseudohaluro triple que contenía iones de yodo, bromo y pseudohalotiocianato (SCN) en perovskitas de haluros mixtos. Esta innovación evita que los elementos de haluro se separen dentro de las células solares, mejorando la cristalización y reduciendo los límites de los granos.
La adición de iones SCN ralentiza la cristalización, previene la migración de iones y facilita el movimiento de la carga eléctrica dentro de la célula solar. Estos iones penetran la red de perovskita, forman una aleación y ocupan las vacantes de yodo, bloqueando la migración de iones haluro a través del impedimento estérico.
Los investigadores lograron buenos resultados al probar su estrategia en células solares en tándem de perovskita/orgánicas. Las celdas en tándem tenían un PCE del 25,82%, un PCE certificado del 25,06% y una estabilidad operativa de 1.000 horas. Este éxito resalta el potencial de su metodología para avanzar en el desarrollo de energía fotovoltaica orgánica/perovskita estable y altamente eficiente.
De cara al futuro, el equipo afirma que su investigación podría adaptarse a diferentes composiciones de perovskita de banda ancha para mejorar aún más el rendimiento y la longevidad de las células solares. En última instancia, estos avances pueden conducir a la realización de sistemas fotovoltaicos duraderos que funcionen de manera eficiente en diversas condiciones de iluminación, marcando el comienzo de una nueva era de producción de energía sostenible.
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