Síntesis de silicio y perovskita: creada una célula solar con un 34 % de eficiencia

Expertos de la Universidad de Suzhou y del Instituto Central de Investigación de LONGi han presentado conjuntamente un nuevo tipo de célula tándem de alta eficiencia. Según ixbt.com, esta innovadora célula solar de perovskita-silicio ha alcanzado un coeficiente de rendimiento (KPI) del 34 %, marcando un paso importante en el mercado de las energías renovables. Así lo informa el portal Ixbt.com.

En la energía solar moderna, los paneles tradicionales basados en silicio se acercan a los límites de sus capacidades. Por ello, los científicos estudian activamente estructuras en tándem con una capa de perovskita en la parte superior. Este enfoque permite un uso mucho más eficiente del espectro solar y una mayor obtención de energía, pero su popularización se veía obstaculizada por complejidades técnicas en la interfaz de los dos materiales.

Obstáculos tecnológicos y soluciones

El principal problema en la creación de células tándem radica en la dificultad de formar una capa de perovskita de espesor uniforme sobre una superficie de silicio texturizada. Además, se observa una pérdida de portadores de carga en la interfaz de los materiales. En intentos anteriores, se utilizó un aislante adicional para resolver este problema, pero este método dificultaba considerablemente el movimiento de las cargas.

El equipo de investigadores chinos aplicó un enfoque totalmente diferente. En lugar de un aislante completo, utilizaron nanopuntos de dióxido de circonio (ZrO₂). Situadas entre el óxido conductor y la monocapa molecular, estas nanopartículas modifican las propiedades de la superficie, asegurando una distribución uniforme de la solución líquida de perovskita sin huecos.

Ventajas y resultados de las pruebas de la nueva célula

Gracias a la nueva tecnología desarrollada, se forman granos cristalinos más grandes, lo que mejoró drásticamente la calidad de la capa de perovskita. Según los análisis, el tiempo de vida medio de los portadores de carga casi se duplicó, pasando de 1,46 microsegundos a 2,81 microsegundos.

La mejor muestra experimental probada en laboratorio registró un índice de eficiencia del 34 %. Los expertos prestaron especial atención no solo a la alta potencia, sino también a la durabilidad del dispositivo. Las células solares herméticamente selladas fueron sometidas a pruebas bajo luz artificial continua durante 2000 horas a temperatura ambiente.

Al finalizar las pruebas, estas células innovadoras lograron mantener el 84 % de su eficiencia inicial. Esto demuestra la creación de una base duradera y fiable para futuras centrales solares comerciales.