Fabricación más rápida, barata y eficiente de perovskitas para paneles solares

Las perovskitas, una familia de materiales con propiedades eléctricas únicas, son prometedoras en diversos campos, como las células solares de nueva generación. Unos científicos han creado un nuevo proceso para fabricar dispositivos de perovskita con tamaños grandes. Este proceso es más rentable y rápido que todos los anteriores conocidos.

El avance es obra del equipo de Luyao Zheng, Amin Nozariasbmarz y Bed Poudel, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos.

“Este método que hemos desarrollado nos permite crear fácilmente muestras muy grandes en cuestión de minutos, en lugar de los días o semanas que se tarda con los métodos tradicionales", explica Zheng.

Los investigadores utilizaron un método de sinterización definible como técnica de sinterización asistida por campo eléctrico y mecánico (EM-FAST) para crear los dispositivos. La sinterización es un proceso habitual para comprimir polvos finos y convertirlos en una masa sólida de material mediante calor y presión.

Un proceso típico para fabricar perovskitas se encuadra en la química húmeda: los materiales se licúan en una solución de disolvente y luego se solidifican en finas películas. Los materiales resultantes tienen propiedades excelentes, pero el método es caro e ineficaz para crear perovskitas de gran tamaño y los disolventes utilizados pueden ser tóxicos.

Muestras de perovskitas de diferentes tamaños y formas. (Foto: Penn State. CC BY-NC-ND)

Al utilizar materiales secos, la técnica EM-FAST abre la puerta a la inclusión de nuevos dopantes, ingredientes que se añaden para adaptar el producto a las propiedades de los dispositivos y que no son compatibles con la química húmeda utilizada para fabricar películas finas. Esta ampliación en la gama de ingredientes utilizables podría acelerar el descubrimiento de nuevos materiales.

Con el avance logrado por el equipo de Zheng, también se abre un camino hacia el desarrollo de nuevas clases de materiales, incluyendo mejores materiales termoeléctricos y solares, así como detectores de rayos X y gamma.

Zheng y sus colegas exponen los detalles técnicos de su avance en la revista académica Nature Communications, bajo el título “A universal all-solid synthesis for high throughput production of halide perovskite”. (Fuente: NCYT de Amazings)