Fraunhofer ISE desarrolla una célula solar en tándem de perovskita y silicio con una eficiencia del 31,6%

Científicos del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE han logrado fabricar una célula solar en tándem de silicio perovskita con una eficiencia del 31,6%. La particularidad de la célula solar de 1 centímetro cuadrado es que la capa de perovskita de la célula superior se depositó sobre una célula solar de heterounión de silicio de textura industrial utilizando una ruta de fabricación híbrida.

El uso de células solares de silicio estándar y el recubrimiento uniforme de su textura con la célula superior de perovskita son requisitos importantes para la producción industrial de células solares en tándem.

Las células solares de silicio industriales tienen una textura de pirámides de tamaño micrométrico en su superficie para guiar más luz al interior de la célula solar y reducir las pérdidas por reflexión. El uso de este estándar industrial como base para las células solares en tándem de silicio perovskita da lugar a mayores rendimientos energéticos y facilita la integración del nuevo tipo de célula en los procesos de fabricación establecidos.

“Sin embargo, la superficie piramidal de las células solares de silicio supone un reto para la segunda subcélula del tándem”, explica Juliane Borchert, directora de Grupo de Materiales e Interfaces de Perovskita del Fraunhofer ISE. “Se necesita un método especial para aplicar uniformemente la capa de perovskita a una estructura superficial de este tipo. Estamos trabajando en un proceso híbrido combinado de deposición de vapor y deposición química húmeda”.

La célula solar en tándem producida en el Fraunhofer ISE incorporó resultados de los proyectos de investigación «PrEsto» y «MaNiTU», así como de un intenso intercambio con científicos de la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (KAUST). La eficiencia del 31,6% fue certificada por el CalLab del Fraunhofer ISE y es el valor más alto alcanzado hasta la fecha por una célula solar de silicio perovskita consistente en una célula solar de silicio con textura industrial y el uso de la ruta de deposición híbrida para la capa de perovskita.

“Para alcanzar este valor, nos hemos concentrado en la célula superior de perovskita y, en particular, hemos optimizado la pasivación entre la capa de perovskita y la capa de conducción de electrones”, añade Juliane Borchert. “Esperamos que sea posible aumentar aún más la eficiencia mejorando la célula inferior de silicio”.