Eficacia récord: células solares en tándem de perovskita y material orgánico
"Esto sólo ha sido posible combinando dos grandes avances"
Intentar mejorar la eficiencia de las células solares para independizarse de las fuentes de energía fósiles es uno de los principales objetivos de la investigación en este campo. Un equipo formado por el Dr. Felix Lang, físico de la Universidad de Potsdam, el Prof. Lei Meng y el Prof. Yongfang Li, de la Academia China de Ciencias de Pekín, combina ahora perovskita con absorbentes orgánicos para formar una célula solar en tándem de nivel récord, según publica la revista científica "Nature".
Célula solar con pasivación en el laboratorio bajo luz solar simulada.
C. Thee Vanichangkul
La combinación de dos materiales que absorben selectivamente longitudes de onda cortas y largas, por ejemplo, las partes azul/verde y roja/infrarroja del espectro, aprovecha al máximo nuestra luz solar y es una estrategia bien conocida para aumentar la eficiencia de las células solares. Sin embargo, hasta ahora las mejores partes absorbentes del rojo y el infrarrojo de las células solares se fabricaban con materiales tradicionales, como el silicio o el CIGS (seleniuro de cobre, indio y galio). Desgraciadamente, estos materiales requieren altas temperaturas de procesamiento y, por tanto, presentan una huella de carbono relativamente alta.
En su trabajo, publicado ahora en "Nature", Lang y sus colegas combinan dos tecnologías emergentes de células solares, la perovskita y las células solares orgánicas, que se procesan a bajas temperaturas con una huella de carbono reducida. Sin embargo, lograr un nivel récord de eficiencia del 25,7 % para esta nueva combinación no fue fácil, dice Felix Lang: "Esto sólo fue posible combinando dos grandes avances". En primer lugar, Meng y Li sintetizaron una novedosa célula solar orgánica de absorción roja/infrarroja que amplía su absorción aún más hacia el infrarrojo. "Aún así, las células solares en tándem estaban limitadas por la capa de perovskita, que muestra fuertes pérdidas de eficiencia si se ajusta para absorber sólo las partes azul/verde del espectro solar", explica. "Para solucionar esto, utilizamos una novedosa capa de pasivación aplicada a la perovskita que reduce los defectos del material y mejora el rendimiento de toda la célula".
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