Los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Rey Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita han desarrollado una celda solar en tándem de perovskita-perovskita-silicio semitransparente de cuatro terminales (4T) que ha alcanzado un rendimiento récord del 31.5%. Esta innovadora celda solar representa un gran avance en el sector energético, destacando a KAUST como un actor clave en la mejora de la eficiencia y fiabilidad de los paneles solares.
El equipo de investigación, dirigido por Stefaan De Wolf, ha publicado estos resultados en la revista ACS Energy Letters. La celda solar desarrollada tiene una estructura de triple unión, utilizando perovskita en las dos capas superiores y silicio en la inferior, con una superficie activa de 1 cm². La principal dificultad en su desarrollo fue crear una conexión efectiva entre las capas superiores e intermedias de perovskita. Para resolver este desafío, los investigadores implementaron capas de interconexión con un compuesto llamado PFN-Br y óxido de níquel (NiOx).
Diseño Innovador y Componentes Clave
La capa superior de la celda solar de perovskita utiliza un sustrato de vidrio recubierto con óxido de indio y estaño, y un material absorbente de perovskita específico (Cs0.1FA0.9PbI1Br1.96Cl0.04). También incluye un contacto metálico de plata (Ag) y un revestimiento antirreflectante de fluoruro de magnesio (MgF2). Además, una capa de transporte de electrones basada en buckminsterfullereno (C60) forma parte del diseño. Estos componentes confieren a la celda una capacidad sin precedentes para convertir la luz solar en electricidad de manera eficiente.
Resultados Prometedores y Estabilidad
La celda solar en tándem 4T logró una eficiencia de conversión global del 31.5%, distribuyéndose en un 14.3% para la capa superior de perovskita y un 17.2% para la capa intermedia de perovskita y la capa inferior de silicio. Además, la celda ha demostrado una notable estabilidad, manteniendo cerca del 80% de su eficiencia inicial después de 25 horas de operación a plena potencia.
Estos resultados representan un hito significativo en el desarrollo de tecnologías solares, mostrando el potencial de las celdas solares en tándem para superar las limitaciones de eficiencia de las celdas solares tradicionales. El avance realizado por los investigadores de KAUST podría impulsar la adopción de energías renovables, contribuyendo a la sostenibilidad y la reducción de la dependencia de combustibles fósiles.
Este desarrollo promete abrir nuevas oportunidades para la investigación y el diseño de celdas solares, acercando al mundo a un futuro más sostenible y energéticamente eficiente. La capacidad de mantener alta eficiencia y estabilidad en condiciones de funcionamiento real hace que esta tecnología sea prometedora para aplicaciones comerciales en el sector de la energía solar.
Más información: acs.org
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