Un grupo de investigadores de la Universidad de Duke ha desarrollado un nuevo proceso de recubrimiento para la creación de materiales híbridos de película delgada. Los investigadores dicen que su proceso permite la creación de materiales solares que hasta ahora han demostrado ser difíciles o incluso imposibles de realizar.
Los científicos de la Universidad de Duke que trabajan con materiales de perovskita han desarrollado un proceso que dicen podría abrir un "mundo completamente nuevo" de materiales para la industria de células solares, así como materiales útiles para diodos emisores de luz, fotodetectores y detectores de rayos X.
La investigación, publicada en la revista ACS Energy Letters, detalla un método mediante el cual una solución que contiene los materiales para crear una película delgada, se congela, y luego se coloca dentro de una cámara de vacío y se lanza con un láser. En este caso, los investigadores trabajaron con yoduro de metilamonio, un material común en la investigación fotovoltaica con perovskita.
El láser vaporiza el material congelado, que luego viaja hacia arriba en una pluma, que recubre la parte inferior de cualquier superficie que cuelga arriba. Una vez que el material se acumula lo suficiente, el producto se calienta para cristalizar las moléculas y establecer la película delgada en su lugar.
El proceso, denominado resonancia de láser asistida por matriz infrarroja resonante (RIR-MAPLE), utiliza un láser específicamente ajustado a los enlaces de la solución congelada, que absorbe la mayor parte de la energía y deja intactas las delicadas moléculas orgánicas. Los investigadores dicen que el proceso podría usarse para crear materiales complejos de película delgada que serían demasiado frágiles para los procesos basados en disolventes más comunes.
"La tecnología RIR-MAPLE es extremadamente cuidadosa con los componentes orgánicos del material, mucho más que otras técnicas basadas en láser", dice la profesora asociada de Ingeniería Eléctrica e Informática en Duke, Adrienne Stiff-Roberts. "Eso también lo hace mucho más eficiente, requiriendo solo una pequeña fracción de los materiales orgánicos para alcanzar el mismo producto final".
Aunque las células solares producidas en este estudio no alcanzaron eficiencias comparables a las observadas con el yoduro de plomo metilamónico producido utilizando procesos basados en disolventes, los investigadores argumentan que su nuevo proceso podría ser adecuado para toda una gama de otros materiales que anteriormente eran demasiado complejos para crear .
"Si bien las técnicas basadas en soluciones también pueden ser cuidadosas con los productos orgánicos y pueden producir excelentes materiales fotovoltaicos híbridos", continuó Stiff Roberts, "no pueden usarse para materiales más complejos y poco solubles".
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