Un equipo de científicos de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia y del Instituto Fraunhofer de Energía Solar presentaron células fotovoltaicas de perovskita con propiedades optoelectrónicas mejoradas.
El silicio ha sido el material más utilizado para producir paneles fotovoltaicos, pero actualmente las células basadas en este elemento se están acercando a sus límites de eficiencia física. Por lo tanto, los científicos están explorando activamente soluciones innovadoras destinadas a mejorar la eficiencia de las células y, al mismo tiempo, permitir una producción más barata y respetuosa con el medio ambiente.
Del sputtering a la nanostampa
Las células solares de perovskita, un material con grandes posibilidades para la generación de energía, ahora cuentan con su propia capa antirreflejante. Este logro es gracias a un equipo de expertos del Instituto Fraunhofer de Energía Solar (ISE) y de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia.
La meta principal era simple pero crucial: minimizar las pérdidas de reflejo. A modo de referencia, en las células solares de silicio, se suele texturizar la superficie usando agentes químicos, generando patrones piramidales microscópicos que atrapan la luz y maximizan la absorción. Sin embargo, este método no funciona con las células de perovskita, que son sensibles a agentes externos.
Hasta ahora, se utilizaban recubrimientos antirreflectantes añadidos posteriormente, a través de un proceso menos agresivo llamado vaporización. Aunque es un método menos invasivo, no es tan eficiente.
Una solución nanométrica para un gran desafío
El estudio conjunto del Fraunhofer ISE y la Universidad de Varsovia ha traído una nueva solución. En lugar de los métodos tradicionales, se ha empleado una técnica llamada nanostampa para elaborar una estructura antirreflectante con diseño en forma de panal directamente sobre la célula solar de perovskita, evitando daños en la misma.
Según Maciej Krajewski, investigador de la Universidad de Varsovia, este método permite producir elementos a escala nanométrica en superficies extensas, garantizando un proceso escalable.
En pruebas realizadas, el nuevo recubrimiento antirreflectante redujo el reflejo de un 13,6% a un sorprendente 2,7%, mejorando la densidad de corriente de la célula en 2,1 mA/cm2.
Esta mejora supera por 0,5 mA a los resultados obtenidos con los revestimientos tradicionales. Además, es compatible con las configuraciones de células duales perovskita-silicio, que son la vanguardia en investigación solar.
Vía uw.edu.pl
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