Un equipo de investigadores del Instituto de Investigación de Energía de Corea (KIER) ha dado un paso significativo hacia adelante con el desarrollo de células solares semi-transparentes basadas en perovskita, logrando una eficiencia récord en la conversión de energía del 21.68 %. Destaca por su potencial para ser integrado en ventanas de edificios, abriendo así un nuevo camino hacia la captación de energía solar.
Células solares semi-transparentes logran eficiencia récord en conversión de energía
Una de las claves para crear células solares semi-transparentes ha sido la sustitución de los electrodos metálicos opacos por unos transparentes, permitiendo así el paso de la luz. Sin embargo, esta modificación presentaba el desafío de degradar la capa de transporte de huecos debido a las partículas de alta energía recibidas. Para contrarrestar esto, se introdujo una capa de óxido metálico como buffer, lo cual inicialmente reducía la cantidad de carga transportada y la estabilidad del dispositivo. Así funcionan las células solares de perovskita.
El papel del litio
Con la asistencia del laboratorio de IA Energética y Ciencia Computacional, se identificó cómo la inclusión de iones de litio en la capa de transporte de huecos mejoraba su conductividad y, a su vez, modificaba la estructura electrónica de la capa de óxido metálico, previniendo su degradación. Esto se logró convirtiendo los iones de litio en óxido de litio, lo que impidió su difusión y resultó en una mayor estabilidad.
Un récord para las células solares basadas en perovskita
El resultado fue una célula solar con una eficiencia de conversión de energía del 21.68%, la más alta registrada hasta la fecha para células solares transparentes. Además, su estabilidad fue probada tanto en almacenamiento en oscuridad durante 400 horas como en condiciones operativas continuas por más de 240 horas. Al emplear esta innovadora célula solar como capa superior en células solares en tándem, se logró una eficiencia de conversión de energía del 31.5% en configuraciones de cuatro terminales y del 26.4% en configuraciones de dos terminales.
Visiones futuras y aplicaciones
El líder del proyecto en el Departamento de Investigación Fotovoltaica de KIER, Ahn Sejin, destacó el avance significativo que este estudio representa, especialmente al examinar el proceso de degradación en la interfaz entre el compuesto orgánico y la capa de buffer de óxido metálico, un aspecto único de las células solares semi-transparentes de perovskita. La solución propuesta demuestra un gran potencial para futuras aplicaciones de esta tecnología.
Los hallazgos de esta investigación han sido publicados en la revista Advanced Energy Materials, marcando un precedente importante en el campo de la energía solar y abriendo la puerta a nuevas posibilidades para la integración de la energía solar en la arquitectura moderna y el diseño urbano.
DGOberto dice
Las Ciencias Avanzando y se Acabarán Los Milagros y El Oscuranismo de La Sociedades…