Paneles solares de perovskita eficientes pese a la humedad

Los materiales con una estructura de tipo perovskita, cuyo nombre deriva del que tiene el mineral que posee de forma natural tal estructura, han atraído mucha atención como una clase de materiales capaces de reemplazar al silicio en la fabricación de paneles solares, gracias a su excelente absorción de la luz, bajo costo de producción y capacidad para ser fabricados en películas delgadas y flexibles.

Sin embargo, su vulnerabilidad a la humedad ha supuesto un gran obstáculo para su fabricación y su comercialización. Además, garantizar la durabilidad mecánica al producir perovskita en forma flexible ha seguido siendo un reto importante.

Con el objetivo de supera estos retos, un equipo, integrado, entre otros, por Muh Fadhil Albab, Dong-chan Lim y So-yeon Kim, del Instituto de Ciencia de los Materiales de Corea del Sur (KIMS), empleó materiales de perovskita bidimensionales (2D) para colocar entre láminas de ellos la capa absorbente de luz de la célula solar. Una lámina se ubica por encima y la otra por debajo.

El resultado de este cambio de diseño ha sido notablemente prometedor. El equipo ha conseguido fabricar con éxito células solares flexibles de alta eficiencia y duraderas que funcionan de manera estable incluso en condiciones de humedad relativa de hasta el 50%.

Estas células solares también han demostrado una estabilidad excepcional, conservando más del 85% de su eficiencia tras 2800 horas de funcionamiento.

Además, los dispositivos mantuvieron el 96% de su eficiencia inicial tras 10 000 ciclos de flexión y el 87% de su eficiencia en pruebas extremas de tensión estructural, lo que valida su robustez mecánica.

Todo esto demuestra que la nueva tecnología para fabricar células solares de perovskita supera en resultados a las otras de su tipo y sin necesidad de costosos sistemas de control de temperatura y humedad.

Célula solar de perovskita de alta eficiencia, delgada y flexible, fabricada con el nuevo proceso que la permite mantener su estabilidad incluso cuando el ambiente es húmedo. (Foto: Korea Institute of Materials Science (KIMS))

Muh Fadhil Albab y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus nuevas células solares de perovskita en la revista académica Chemical Engineering Journal, bajo el título “Air-processed flexible perovskite solar cells with superior mechanical reliability and humidity resistance enabled by stepwise interfacial engineering”. (Fuente: NCYT de Amazings)