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 cuando entran en funcionamiento.
Los científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EEUU, sin embargo, han dado otro paso para resolver este problema, e informan que una célula de perovskita no encapsulada, que describen como de "alta eficiencia", mantuvo el 94% de su rendimiento inicial después de 1.000 horas de funcionamiento continuo en pruebas de laboratorio .
Las pruebas, descritas en el artículo Tailored interfaces of unencapsulated perovskite solar cells for >1,000 hour operational stability publicado en la revista Nature Energy, se realizaron bajo condiciones ambientales con entre un 10% y un 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.
Se reemplazaron dos materiales que son típicos de las células solares de perovskita y responsables de muchos de sus problemas de degradación, según NREL: en primer lugar, en la capa superior una molécula orgánica llamada espiro-OMeTAD dopada con ion-litio fue reemplazada por un nuevo material llamado EH44, que fue seleccionado 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 otros materiales 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 evidencian que las células solares de perovskita son más estables de lo que se pensaba.
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