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Los investigadores implementaron una arquitectura de perovskita inversa para desarrollar células solares de perovskita altamente estables y eficientes
Investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), en colaboración con científicos de la Universidad de Toledo, la Universidad de Colorado-Boulder y la Universidad de California-San Diego, desarrollaron la idea de utilizar arquitectura de perovskita inversa para fabricar células solares de perovskita que pueden capturar la luz solar de manera eficiente y convertirla en electricidad con una gran estabilidad. Esta estructura arquitectónica novedosa ayuda a los investigadores a lograr una eficiencia estabilizada del 24 % bajo la iluminación de 1 sol, que no se había registrado anteriormente. La celda altamente eficiente retuvo el 87% de su eficiencia original incluso después de 2400 horas de funcionamiento a 55 grados centígrados.
«Algunas personas pueden demostrar perovskitas con alta estabilidad, pero la eficiencia es menor», dijo Zhu, científico principal del Centro de Química y Nanociencia de NREL. “Deben tener alta eficiencia y alta estabilidad al mismo tiempo. Eso es desafiante”.
La perovskita tiene una estructura cristalina y se introdujo en la última década debido a su gran capacidad para captar eficientemente la luz solar y convertirla en electricidad. Los investigadores implementaron una arquitectura de perovskita invertida en lugar de la arquitectura normal, la diferencia entre los dos tipos es evidente en el proceso de cómo se depositan las capas sobre el sustrato de vidrio. El equipo dirigido por NREL también agregó una nueva molécula, 3-(aminometil)piridina (3-APy), a la superficie de la perovskita. La molécula reacciona con formamidinio dentro de la perovskita para crear un campo eléctrico en la superficie de la capa de perovskita. Esto mejora el rendimiento de las celdas invertidas y asegura una mayor eficiencia y confiabilidad operativa.
«De repente nos dio un gran impulso en eficiencia y estabilidad», dijo Zhu. Los científicos informaron que la técnica de superficie reactiva con 3-APy puede aumentar la eficiencia de la celda invertida en más del 25 % y hasta en un 23 %.
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