Un nuevo récord mundial de células solares de perovskita de una sola unión surge de la colaboración entre la investigación coreana y suiza.
Nuevo récord en la industria solar y una vez más marcado por la fotovoltaica de perovskita. Investigadores del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología (UNIST) de Ulsan (Corea del Sur) y de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) (Suiza) han llevado la tecnología un paso más allá. Y han conseguido, de este modo, el nuevo récord mundial de eficiencia por célula de unión simple, equivalente a un 25,6%.
El trabajo del grupo se centró en las perovskitas del tipo ABX3. En esta fórmula, generalmente A es un catión orgánico como el metilamonio o el formamidinio, B es un catión inorgánico, generalmente plomo, estaño o germanio, mientras que X es el anión halogenuro (cloruro, yoduro, bromuro).
La célula patentada se basa en yoduro de plomo y formamidinio (FAPbI3), un tipo de perovskita artificial conocida por su estabilidad térmica y su pequeño bandgap.
Entre un gran número de composiciones estudiadas, la fase α-cúbica de FAPbI3 surgió como el semiconductor más prometedor para las células solares de perovskita altamente eficientes y estables. Maximizar el rendimiento de este material en este tipo de dispositivos es de vital importancia para la investigación de la perovskita.
El equipo intervino con lo que llaman «ingeniería aniónica» para limitar el número de defectos y aumentar la cristalinidad de las películas.
En concreto, los investigadores se centraron en una irregularidad puntual en los cristales debida a la ausencia de átomos o iones de la red; esta ausencia está ligada al propio proceso de solidificación y es capaz de cambiar las características del cristal, como la absorción de la luz.
El grupo empleó el formato -anión derivado del ácido fórmico- para suprimir los defectos de vacantes aniónicas, presentes en los bordes y en la superficie de las películas de perovskita.
¿El resultado? La fotovoltaica de perovskita resultante alcanza una eficiencia de conversión del 25,6% (la cifra certificada independientemente es del 25,2%).
Además, las células mostraron una estabilidad operativa de 450 horas y «una intensa electroluminiscencia con eficiencias cuánticas externas superiores al 10%».
Más información: www.nature.com
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