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Un equipo de investigadores ha desarrollado una nueva estrategia de ingeniería de interfaces que ha permitido que las células solares de perovskita superen el 26 % de eficiencia de conversión, un avance que acerca esta tecnología fotovoltaica a su implantación comercial.
El trabajo, publicado en la revista ´Journal of the American Chemical Society´, demuestra que el control preciso de las interfaces entre las distintas capas del dispositivo mejora tanto el rendimiento como la estabilidad de las células, dos de los principales desafíos para su industrialización.
El estudio pone el foco en uno de los elementos más críticos de las células solares de perovskita: la interfaz entre la capa fotoactiva y los materiales encargados del transporte de carga.
Los investigadores han desarrollado una estrategia de química de interfaces de precisión que reduce los defectos presentes en estas zonas de contacto, minimizando la recombinación de electrones y mejorando el transporte de carga dentro del dispositivo. Como resultado, la célula alcanza una eficiencia superior al 26 %, situándose entre los mejores resultados obtenidos para este tipo de tecnología fotovoltaica.
Además del incremento en el rendimiento energético, el nuevo tratamiento químico mejora la estabilidad operativa de las células de perovskita, uno de los principales obstáculos para su llegada al mercado.
Las perovskitas ofrecen un enorme potencial por su elevada capacidad de absorción de la luz y sus bajos costes de fabricación, pero siguen siendo sensibles a factores como la humedad, el calor o la radiación ultravioleta. La mejora de las interfaces contribuye a reducir estos efectos de degradación y prolongar la vida útil de los dispositivos.
Las células solares de perovskita se consideran una de las tecnologías más prometedoras de la próxima generación fotovoltaica. A diferencia del silicio convencional, pueden fabricarse mediante procesos de baja temperatura y sobre sustratos flexibles, lo que abre la puerta a aplicaciones como fachadas fotovoltaicas, cubiertas ligeras, dispositivos portátiles o integración en vehículos.
Además, su combinación con células de silicio en configuraciones tándem ya ha permitido superar el 30 % de eficiencia, una cifra que rebasa el límite práctico de las células convencionales de silicio y constituye una de las principales líneas de desarrollo del sector.
El avance demuestra el papel decisivo de la química de materiales en el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas. La optimización de las interfaces mediante tratamientos moleculares y el diseño de nuevos materiales funcionales se ha convertido en una de las principales áreas de investigación para aumentar el rendimiento y la durabilidad de las células de perovskita.
En los últimos años, numerosos centros de investigación y empresas han intensificado sus esfuerzos para trasladar estos avances al ámbito industrial, con el objetivo de desarrollar módulos fotovoltaicos más eficientes, ligeros y económicos.
La mejora continua de la eficiencia confirma el rápido avance de la tecnología de perovskitas, que en poco más de una década ha pasado de rendimientos inferiores al 10 % a superar el 26 % en células individuales y el 30 % en dispositivos tándem.
Aunque todavía persisten retos relacionados con la estabilidad a largo plazo y la fabricación a gran escala, los expertos consideran que los avances en química de interfaces, encapsulado y procesos de fabricación serán determinantes para acelerar la llegada de estas células al mercado y reforzar su papel en la transición hacia un sistema energético más sostenible.
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