Un
equipo
de
investigadores
de
China
ha
logrado
por
primera
vez
convertir
el
28,49%
de
la
luz
solar
con
una
célula
fotovoltaica
a
partir
de
la
unión
de
dos
materiales
sintetizados
en
forma
de
perovskita,
totalmente
libres
de
silicio.
Contexto.
Las
células
solares
de
perovskita
son
la
tecnología
fotovoltaica
más
prometedora
para
reemplazar
a
las
de
silicio,
pero
tienen
un
problema:
las
imperfecciones
en
la
superficie
de
este
material
hacen
que
se
pierda
mucha
energía
en
forma
de
calor,
lo
que
reduce
su
eficiencia.
Para
solucionarlo,
laboratorios
de
todo
el
mundo
investigan
células
tándem
que
combinan
capas
de
perovskita
con
silicio
para
absorber
diferentes
partes
del
espectro
de
la
luz
solar.
Siguiendo
esta
idea
han
logrado
superar
el
límite
teórico
de
las
células
convencionales:
hoy
en
día
el
récord
de
eficiencia
está
en
un
33,9%
gracias
a
la
perovskita.
Lo
que
ocurre
es
que
estás
células
siguen
teniendo
silicio,
el
componente
más
caro,
ya
que
la
perovskita
se
sintetiza
a
partir
de
materiales
baratos.
Perovskita-perovskita.
Si
bien
las
células
tándem
de
perovskita-perovskita
ya
existían,
no
eran
tan
eficientes
como
las
de
silicio-perovskita.
Hasta
ahora.
Investigadores
de
la
Universidad
de
Ciencia
y
Tecnología
de
Huazhong,
en
China,
han
demostrado
en
Nature
Communications
una
célula
solar
en
tándem
totalmente
de
perovskita
sintetizada
a
partir
de
estaño
y
plomo
con
una
eficiencia
sin
precedentes.
El
equipo
se
centró
en
eliminar
las
imperfecciones
de
la
perovskita
y
acabó
creando
un
tratamiento
que
reconstruye
la
superficie
del
material
utilizando
dos
compuestos
químicos.
Sus
células
mejoradas
pierden
menos
energía
y
pueden
convertir
más
luz
solar
en
electricidad.
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la
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El
tratamiento.
La
estrategia
consiste
básicamente
en
pulir
y
proteger
la
superficie
de
las
perovskitas.
Los
investigadores
usaron
1,4-butanodiamina
(BDA)
como
agente
de
pulido
y
etilenodiammonium
diiodide
(EDAI2)
como
pasivador
de
la
superficie.
Lo
que
causa
la
pérdida
de
eficiencia
de
las
perovskitas
a
nivel
físico
es
la
recombinación
no
radiativa
de
los
portadores
de
carga,
un
problema
causado
a
su
vez
por
los
defectos
en
la
superficie
del
material
que
se
forman
durante
el
proceso
de
cristalización.
El
BDA
ayuda
a
reducir
los
defectos
relacionados
con
el
estaño,
que
son
los
más
problemáticos,
y
el
EDAI2
se
encarga
de
pasivar
los
defectos
relacionados
con
las
vacantes
de
cationes
y
haluros.
Reluciente.
Gracias
a
este
tratamiento,
las
células
solares
de
perovskita
alcanzaron,
en
monounión,
eficiencias
del
22,65%
y
23,32%,
y
en
tándem
de
dos
uniones,
una
eficiencia
certificada
del
28,49%,
un
nuevo
récord
para
este
tipo
de
tecnología.
Además,
las
células
en
tándem
conservaron
el
79,7
%
de
su
eficiencia
depsués
de
un
funcionamiento
continuo
a
máxima
potencia
de
550
horas.
Es
el
avance
más
importante
en
eficiencia
y
estabilidad
hasta
ahora
para
el
desarrollo
de
células
solares
de
solo
perovskita,
que
tienen
el
potencial
de
transfrormar
el
sector
porque
son
más
baratas
y
flexibles
que
las
células
convencionales
de
silicio.
Imagen
|
Helmholtz-Zentrum
Berlin
/
Yongyan
Pan
et
al.
