Investigadores suizos mejoran la estabilidad de las células solares de perovskita

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Corte transversal de una célula solar de perovskita basada en tiocianato cuproso (CuSCN). Foto: EFPL.
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Un grupo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) de Suiza ha logrado un mayor nivel de estabilidad operacional para las células solares de perovskita basadas en tiocianato cuproso (CuSCN).

El progreso en el desarrollo de la durabilidad de las células se realizó después de que fueran expuestas a pruebas de envejecimiento acelerado. Con una fina capa de óxido de grafeno reducido, el rendimiento disminuyó en menos del 5% cuando las células se colocaron bajo una luz solar de 60° C durante más de mil horas.

Los investigadores afirman haber alcanzado los mayores niveles de estabilidad para la perovskita CuSCN hasta la fecha. Las células conservaron el 95% de su estabilidad inicial, con un nivel de eficiencia del 20%.

Los científicos de la EPFL han llevado a cabo investigaciones sobre los transportadores de orificios baratos y estables para las células solares de perovskita y han concluido que el CuSCN se destaca como una opción estable, eficiente y barata. Sin embargo, investigaciones anteriores sólo han producido mejoras moderadas de estabilidad y eficiencia.

Para resolver estos problemas, los investigadores del laboratorio de Michael Grätzel en EPFL han desarrollado un método simple basado en soluciones dinámicas para depositar capas de CuSCN de 60 nm de espesor. Esto facilita la construcción de células de perovskita con eficiencias de conversión de potencia estabilizadas por encima del 20%.

La introducción de una capa espaciadora delgada de óxido de grafeno reducido entre el CuSCN y las capas de oro también permite a las células solares de perovskita alcanzar altos niveles de estabilidad operativa, de modo que pueden retener el 95% de su eficiencia inicial mientras operan a un punto máximo de potencia durante 100 horas bajo 605 grados de sol.

Los investigadores también descubrieron que la causa de la inestabilidad de la célula solar de perovskita se origina de la degradación del contacto CuSCN / oro cuando la célula solar funciona.

“Este es un gran avance en la investigación de células solares de perovskita y allanará el camino para el despliegue comercial a gran escala de esta prometedora nueva tecnología fotovoltaica”, dijo el investigador Michael Grätzel.

Otro investigador, M. Ibrahim Dar, también elogió la importancia del descubrimiento. “Beneficiará a los numerosos científicos en el campo que han estado buscando intensamente un material que podría reemplazar a los transportadores de orificios orgánicos actualmente usados, prohibitivamente caros”.

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