Las perovskitas son semiconductores con una estructura cristalina única que puede absorber y emitir luz, lo que las hace muy adecuadas para la tecnología de células solares. Pueden fabricarse a temperatura ambiente, usando mucha menos energía que el silicio, lo que hace que su producción sea más barata y sostenible.
Mientras que el silicio es rígido y opaco, las perovskitas pueden hacerse flexibles y transparentes, ampliando la energía solar mucho más allá de los emblemáticos paneles. Pero, a diferencia del silicio, las perovskitas son frágiles.
Ahora, los investigadores de Princeton Engineering han desarrollado la primera célula solar de perovskita con una vida útil comercialmente viable, lo que supone un hito importante para una clase emergente de tecnología de energía renovable.
El equipo afirma que el dispositivo puede funcionar por encima de los estándares de la industria durante unos 30 años, mucho más que los 20 años que se utilizan como umbral de viabilidad para las células solares.
El dispositivo no sólo es muy duradero, sino que también cumple las normas de eficiencia habituales. Los investigadores afirman que su tecnología es la primera de su clase que compite con el rendimiento de las células basadas en el silicio, que han dominado el mercado desde su introducción en 1954.
La vida útil proyectada del nuevo dispositivo representa una quintuplicación del récord anterior, establecido por una célula solar de perovskita de menor eficiencia en 2017. Sin embargo, según los investigadores, su técnica de envejecimiento acelerado podría ser en realidad más significativa que su nuevo dispositivo.
Puede que hoy tengamos el récord. Pero alguien más vendrá con un récord mejor mañana. Lo realmente emocionante es que ahora tenemos una forma de probar estos dispositivos y saber cómo se comportarán a largo plazo.
Lynn Loo, investigadora principal.
El nuevo método de prueba a largo plazo acelera el proceso de envejecimiento iluminando el dispositivo de célula solar de perovskita mientras se le aplica calor. Los investigadores eligieron cuatro temperaturas de envejecimiento y midieron los resultados a través de estos cuatro flujos de datos diferentes, desde la temperatura de referencia de un típico día de verano hasta un extremo de Fahrenheit.
Los resultados mostraron un dispositivo que funcionaría por encima del 80% de su eficiencia máxima bajo iluminación continua durante al menos cinco años a una temperatura media de 95 grados Fahrenheit. Loo dijo que el laboratorio equivale a 30 años de funcionamiento en exteriores en una zona como Princeton, Nueva Jersey.
Este trabajo va a ser probablemente un prototipo para cualquiera que quiera analizar el rendimiento en la intersección de la eficiencia y la estabilidad. Al producir un prototipo para estudiar la estabilidad y mostrar lo que se puede extrapolar (a través de pruebas aceleradas), está haciendo el trabajo que todo el mundo quiere ver antes de comenzar las pruebas de campo a escala. Permite proyectar de una manera que es realmente impresionante.
Joseph Berry, investigador principal del Laboratorio Nacional de Energías Renovables.
Más información: www.science.org
Vía princeton.edu
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