Investigadores de la Universidad de Purdue han creado nuevos ligandos multifuncionales que mejoran la transferencia de carga, la capacidad de conversión de potencia y la estabilidad a largo plazo de las células solares de perovskita.
Los ingenieros mejoran la eficiencia y estabilidad de las células solares
La perovskita es un material que puede formarse a partir de distintos elementos para tener diversas características eléctricas, ópticas y físicas. La perovskita puede fabricarse como células solares con técnicas sencillas similares a la impresión de periódicos; las técnicas cuestan menos y consumen menos energía que las utilizadas para producir células de silicio tradicionales.
Los paneles solares de perovskita también son mucho más finos y ligeros que los de silicio, lo que abarata los costes de transporte e instalación. Pueden hacerse ligeros y mecánicamente flexibles y portátiles. Pero Letian Dou afirma que las células solares de perovskita tienen rasgos que limitan su eficacia.
Estas células solares carecen de una transferencia de carga eficaz y son inestables y vulnerables bajo una exposición prolongada a la luz, lo que suele provocar su degradación. Una estabilidad deficiente se traduce en una menor vida útil del producto, y los consumidores tendrán que sustituir el panel con más frecuencia. Puede que la perovskita no sea estable durante 25 años como el silicio, pero se necesitan al menos 10 años para comercializarla con éxito. Sustituir los paneles también encarece la mano de obra.
Letian Dou
Dou explicó que las células solares tradicionales requieren una interfaz crítica entre la perovskita y la capa orgánica de captación de carga. Según él, se necesita un «pegamento» molecular, pero las moléculas convencionales bloquean el flujo de corriente.
Nuestros ligandos conjugados encajan perfectamente en la red cristalina de la perovskita y pueden ayudar a construir una heteroestructura de perovskita 2D sobre 3D, lo que mejora aún más la estabilidad del panel solar.
Letian Dou
Dou y su equipo han probado los innovadores ligandos en su laboratorio.
Hemos logrado una eficiencia de conversión de energía cercana al 25% con los ligandos, frente a menos del 20% sin ellos. También mejoramos la vida útil hasta más de 2.400 horas probadas a 65 grados centígrados, cuatro veces más que sin los ligandos.
Letian Dou
Dou y su equipo están tomando medidas adicionales para mejorar los ligandos.
Estamos trabajando en nuevos ligandos para mejorar lo que ya hemos conseguido: más de un 25% de eficiencia en la conversión de energía y más de 10.000 horas de vida útil. También estamos trabajando para aplicar los ligandos en módulos solares de mayor superficie. Esperamos alcanzar estos objetivos en el plazo aproximado de un año.
Letian Dou
La Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue ha solicitado la protección de la patente sobre la propiedad intelectual.
Vía: Purdue engineers improve solar cell efficiency, stability – Purdue University News
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