Una estrategia de heterounión plana paralela, el truco para incrementar la eficiencia en los módulos solares de última generación

Un equipo dirigido por el profesor Wang Mingtai del Instituto de Física del Estado Sólido, en el Instituto de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China (CAS), ha presentado un enfoque intrigante para mejorar la eficiencia de las células solares. Su enfoque en el potencial trisulfuro de antimonio (Sb ~2~ S ~3~ ) como absorbente fotovoltaico ha llevado a una estrategia de heterounión plana paralela (PPHJ) para la preparación de células solares altamente eficientes.

Sus hallazgos han sido publicados en Angewandte Chemie International Edition .

Uno de los desafíos actuales en el uso terrestre de la electricidad fotovoltaica es la ausencia de materiales estables, eficientes y de bajo costo, así como de dispositivos fotovoltaicos relacionados para convertir fotones en electrones.

Un paso más

Normalmente, dos subcélulas de heterounión plana independiente (PHJ) se apilan en tándem para crear células solares eficientes. Sin embargo, la necesidad de una capa interfacial para la recombinación de cargas opuestas de las subceldas superior e inferior aumenta la complejidad de la selección de materiales y la preparación del dispositivo.

"Por eso introdujimos la estrategia PPHJ en nuestra investigación". El profesor Chen Chong explica que "nos permite aprovechar el potencial práctico de crear múltiples células solares PHJ eficientes".

El dispositivo PPHJ basado en Sb ~2~ S ~3~ consta de dos tipos de subcélulas PHJ convencionales conectadas en paralelo. Los investigadores explicaron las tareas divididas. Las subceldas PHJ basadas en Sb ~2~ S ~3~ son responsables de la absorción y generación de carga, mientras que las subceldas PHJ basadas en CH ~3~ NH ~3~ PbI ~3 ~ gobiernan el transporte de electrones hacia el electrodo de recolección. A pesar de los dos tipos de subcélulas, el dispositivo PPHJ sigue siendo un dispositivo Sb ~2~ S ~3~ por naturaleza.

Aumento de la eficiencia

El resultado es un aumento notable en la eficiencia de las células solares Sb ~2~ S ~3~ procesadas en solución , logrando una impresionante eficiencia del 8,32 %, la más alta entre todos los dispositivos Sb ~2~ S ~3~ .

"De hecho, nuestra estrategia simplifica el proceso de preparación al permitir las deposiciones secuenciales convencionales de múltiples capas de PHJ", dijo CHEN, "elimina la complejidad típica asociada con los sistemas PHJ en tándem y en paralelo".

"Este estudio allana el camino para el diseño conceptual de células solares eficientes y de bajo coste, parcial o totalmente inorgánicas, promoviendo así su desarrollo", añadió Chen.