Crean un método que aumenta la vida útil de los paneles fotovoltaicos de perovskita

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico y de Energías Renovables (ITER) ha desarrollado un nuevo método de encapsulamiento a baja temperatura que permite mejorar la estabilidad de los dispositivos fotovoltaicos basados en estructuras de perovskita.

Lograr dispositivos estables es clave para asegurar la vida útil y la durabilidad de este tipo de tecnologías, explican fuentes de la Universidad de La Laguna, copartícipe de la investigación, recientemente publicada por la revista 'Applied Sciences', junto con el grupo del Laboratorio de Células Fotovoltaicas del ITER.

Hasta ahora, el mercado fotovoltaico ha estado dominado por el silicio, el compuesto en el que se basan la mayoría de los paneles solares.

Pero en los últimos años se está investigando muy activamente en las posibilidades que ofrece la perovskita, un material más eficiente, accesible y menos costoso, indican las fuentes.

Las estructuras de perovskita

Las células solares basadas en estructuras de perovskita, una familia de materiales cuya estructura cristalina incorpora elementos orgánicos e inorgánicos, han registrado un aumento significativo en su eficiencia energética en los últimos años.

Han alcanzando un récord del 25,7% de eficiencia energética en las células no estabilizadas, del 29,8 % para los tándem de perovskita/silicio (monolítico) y 17,9% para módulos de perovskita.

Estas eficiencias han demostrado que los dispositivos fotovoltaicos basados en estructuras de perovskita son "un candidato prometedor" y que serán capaces de competir en un mercado de células solares actualmente dominado por el silicio.

Los mecanismos de degradación de las células de perovskita se deben principalmente a la exposición a la humedad, el oxígeno, el calor, la luz ultravioleta y la polarización inversa.

De todos ellos, la humedad se considera el factor más determinante, debido principalmente a la naturaleza higroscópica de la sal de amina que compone este material, y que tiende a atraer agua en forma de vapor o de líquido del ambiente donde se encuentra.

Además, la composición de la perovskita puede verse afectada por defecto de fabricación, que puede cambiar significativamente sus propiedades dependiendo de la radiación y la temperatura.

Dispositivos fotovoltaicos

Por tanto, en la actualidad lograr dispositivos estables es clave para asegurar la vida útil y la durabilidad de este tipo de tecnologías, y ahí es donde se centra el trabajo de los investigadores del ITER y de la Universidad de La Laguna.

En él han analizado el rendimiento de un nuevo método de encapsulado a baja temperatura basado en etileno-acetato de vinilo (EVA), concebido para proteger estos dispositivos fotovoltaicos de la radiación ultravioleta en condiciones ambientales.

Han obtenido láminas de perovskita estables tras su exposición a la radiación solar durante 350 horas gracias a la protección frente a la radiación UV proporcionada por el encapsulado.

Esta nueva línea de investigación, así como la cooperación establecida con la institución académica y la publicación de este artículo científico, han sido impulsados por el proyecto europeo MACLAB-PV “Mejora de capacidades e infraestructuras de I+D+i en el sector de las energías renovables y la eficiencia energética de Canarias y Senegal”, co-financiado por el Programa INTERREG MAC 2014–2020.

Su objetivo es fomentar la excelencia y aplicabilidad de la actividad científica y tecnológica en el sector de las energías renovables y la eficiencia energética de Canarias y Senegal.