Degradación del rendimiento de las células solares de perovskita resuelta

Las células solares de perovskita son prometedoras para mejorar la eficiencia de conversión fotoeléctrica, pero sufren de uno de los mayores inconvenientes: su rendimiento se degrada con el tiempo cuando se expone a la luz solar. Un equipo de científicos de los Estados Unidos, China y Corea del Sur escribió en el último número de "Nature" que habían realizado un tratamiento simple en la superficie de las células solares de perovskita, resuelto el problema de la degradación y despejado el camino para la aplicación de la tecnología de células solares de película delgada. el mayor obstáculo.

Las perovskitas son un grupo de materiales que tienen la misma disposición atómica (estructura cristalina) que los óxidos minerales de perovskita. Las perovskitas de halogenuros metálicos, uno de los "miembros de la familia", están preparadas para sus aplicaciones potenciales en el campo de las células solares de película delgada de alta eficiencia y ahorro de energía. atención. Las células solares de perovskita son mucho más baratas de fabricar que las células solares a base de silicio, pero tienen uno de los mayores inconvenientes: su rendimiento se degrada cuando se exponen a la luz durante mucho tiempo. Si este problema se puede abordar adecuadamente, ayudará a la tecnología solar. "Vuela a las casas de la gente común".

Yang Yang, jefe de las últimas investigaciones y profesor de ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad de California, Los Ángeles, explicó que para los defectos de las células solares, el método de tratamiento común utilizado actualmente por los científicos es depositar una capa de iones orgánicos en la superficie para hacer que la superficie se cargue negativamente. Si bien este tratamiento fue diseñado para mejorar la eficiencia de conversión de energía de las células solares de perovskita, también permitió que se acumularan demasiados electrones en la superficie de la célula. Esto desestabiliza la disposición ordenada de los átomos, haciendo que las células solares de perovskita sean cada vez menos eficientes con el tiempo, lo que en última instancia las hace poco comerciales.

A la luz de este descubrimiento, el equipo encontró una manera de abordar la degradación de la batería mediante el emparejamiento de iones cargados positivamente con iones cargados negativamente en la superficie, lo que hizo que los electrones de la superficie fueran más neutros y estables.

El equipo probó la durabilidad de las células solares tratadas en condiciones que aceleran el envejecimiento celular y en condiciones que simulan la luz solar en todo tipo de clima. Los resultados mostraron que las células mantuvieron el 87% de su eficiencia de conversión fotoeléctrica inicial durante más de 2.000 horas. En contraste, en las mismas condiciones y durante el mismo tiempo, el rendimiento de las células solares no tratadas cayó al 65%.

"Nuestras células solares de perovskita se encuentran entre las más estables en eficiencia reportadas hasta la fecha, y nuestra última investigación sienta las bases para la comercialización y adopción generalizada de la tecnología de células solares de perovskita", dijeron los investigadores. Sobre la base de un mayor desarrollo y perfeccionamiento de esta tecnología, podemos diseñar células solares de perovskita más estables".