Actualizado: 14/10/2022
Por primera vez, los investigadores de la EPFL y el CSEM de Suiza han logrado una eficiencia récord del 31,25% en células solares de perovskita sobre silicio en tándem. Resultado certificado de forma independiente por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos.
Doble récord mundial de fotovoltaica de perovskita-silicio
La fotovoltaica de perovskita-silicio lo ha conseguido: ha superado el 30% de eficiencia en la conversión de luz en electricidad. El resultado se debe a un grupo de investigadores de Suiza, que en realidad tiene un doble récord en el campo solar. La que se obtiene utilizando silicio estructurado y no estructurado.
La investigación fue llevada a cabo por científicos del Laboratorio Fotovoltaico de la EPFL en Neuchâtel, en colaboración con colegas del centro de innovación CSEM.
Hemos superado una barrera psicológica, hemos validado experimentalmente el potencial de alta eficiencia de los tándems de perovskita sobre silicio.
Ya se había logrado una eficiencia del 30% con otros tipos de materiales, en particular los semiconductores III-V. Sin embargo, estos materiales y los procesos utilizados para fabricarlos son demasiado caros para apoyar la transición energética: estos dispositivos son mil veces más caros que las células solares de silicio.
Nuestros resultados son los primeros en demostrar que la barrera del 30% puede superarse utilizando materiales y procesos de bajo coste, lo que debería abrir nuevas perspectivas para el futuro de la energía fotovoltaica.
Christophe Ballif, jefe de ambas instalaciones.
Se trata de la tecnología «tándem», que combina diferentes células y semiconductores en un solo dispositivo para ampliar el espectro explotable. En el caso de la fotovoltaica de perovskita-silicio, el silicio se encarga de absorber los fotones de baja energía, mientras que la perovskita absorbe los de alta energía.
Para su doble récord, los científicos adaptaron primero los materiales y las técnicas de fabricación para depositar capas de perovskita de alta calidad de la solución sobre una superficie de silicio «lisa».
De este modo, lograron una eficiencia de conversión del 30,93% para una célula solar de 1 cm2. A continuación, trabajaron en una técnica híbrida de procesamiento de vapor/solución compatible con superficies de silicio rugosas o texturizadas, un diseño capaz de reducir los reflejos. ¿El resultado? La célula fue capaz de transformar el 31,25% de la luz incidente en electricidad.
Estos resultados requerirán ahora más investigación y desarrollo para poder ampliarlos a superficies mayores y garantizar que estas nuevas células puedan mantener una potencia estable en nuestros tejados y en otros lugares durante una vida útil estándar.
Quentin Jeangros, CSEM
Vía www.csem.ch
Deja una respuesta