NREL alcanza un nuevo hito en la reducción de la degradación de la perovskita

Científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. Crearon una célula solar de perovskita, que retuvo el 94% de su eficiencia inicial después de 1.000 horas de funcionamiento constante en condiciones de aire ambiente.

La estabilidad del dispositivo sigue siendo la mayor barrera para el desarrollo de células solares de perovskita comercialmente viables. Los materiales utilizados a menudo muestran sensibilidad a la humedad y tienden a degradarse muy rápidamente en condiciones de funcionamiento.

Los investigadores de NREL, sin embargo, han dado otro paso para resolver esto, informando que una célula de perovskita no encapsulada, que describe como de “alta eficiencia” sin ofrecer más detalles, retuvo el 94% de su rendimiento inicial después de 1.000 horas de funcionamiento continuo en pruebas de laboratorio .

Las pruebas, descritas en el documento Interfaces adaptadas de células solares de perovskita no encapsuladas para más de 1000 horas de estabilidad operativa, publicadas en la revista Nature Energy, se realizaron bajo condiciones de aire ambiente con 10-20% de humedad, en una celda sin encapsulante.

En lugar de enfocarse en el material de la perovskita en sí, los científicos observaron todas las capas de las células para identificar las causas de la sensibilidad a la humedad y otros factores comunes, y cambiaron los materiales que exhiben estos por alternativas más duraderas.

Dos materiales típicos de las células solares de perovskita, y responsables de muchos de sus problemas de degradación de acuerdo con NREL, fueron reemplazados. En primer lugar, en la capa superior, una molécula orgánica llamada espiro-OMeTAD dopada con iones de litio fue reemplazada por un nuevo material llamado EH44, que se seleccionó porque repele el agua y no contiene litio.

En segundo lugar, para la capa inferior de transporte de electrones, los científicos reemplazaron el dióxido de titanio por óxido de estaño. Con estos, así como también reemplazos de materiales estables en su lugar, la eficiencia de la célula solar se mantuvo estable.

“Lo que estamos tratando de hacer es eliminar los eslabones más débiles de la célula solar”, dijo el autor Joseph Luther. “Este estudio revela cómo hacer que los dispositivos sean mucho más estables. Nos muestra que cada una de las capas de la célula puede desempeñar un papel importante en la degradación, no solo la capa de perovskita activa “.

Los investigadores reconocieron que se necesitarán más pruebas para demostrar que las células podrían resistir 20 años o más en el campo, pero desean enfatizar que sus resultados representan evidencia de que las células solares de perovskita son más estables de lo que se pensaba.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por PV Magazine.

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