Los científicos descubren una forma de mejorar la eficiencia y la estabilidad de la perovskita

Por Germán Carías/GCIDA2021®️

Golden, Colorado miércoles 01 de noviembre de 2021 (GC wireless) . — Los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) y las instituciones afiliadas en todo el país han reforzado la eficiencia de las células solares de perovskita hasta en un 16%. 

El esfuerzo implicó combinar una capa de perovskita bidimensional (2D) con una capa de perovskita tridimensional (3D), lo que produjo una célula solar con mejoras tanto en eficiencia como en estabilidad. La investigación en curso sobre la estructura cristalina de las perovskitas como una alternativa más barata y eficiente a las células solares de silicio ha dado como resultado avances tecnológicos considerables, con eficiencias reportadas de hasta el 25,5%. 

Kai Zhu, científico principal del Centro de Química y Nanociencia de NREL y autor correspondiente del nuevo artículo que describe la investigación, dijo que la fusión de las capas 2D y 3D podría aumentar la eficiencia de la célula solar a aproximadamente un 24,7%. 

El artículo, "La estructura metaestable Dion-Jacobson 2D permite una célula solar de perovskita estable y eficiente", aparece en la revista Science. El artículo cuenta con 23 autores de siete instituciones, incluida NREL. 

Además de Zhu, los otros de NREL son Fei Zhang, So Yeon Park, Haipeng Lu, Sean Dunfield, Chuanxiao Xiao, Xihan Chen, Laura Schelhas, Glenn Teeter, Joseph Berry, Matthew Beard y Bryon Larson. Otros investigadores pertenecen al Laboratorio Nacional Acelerador SLAC, la Universidad de Toledo, la Universidad de Princeton, la Universidad de Arizona, la Universidad de Kentucky y la Universidad de Colorado. 

Los investigadores se desviaron de otro enfoque experimental que implicaba agregar una capa 2D basada en cationes orgánicos voluminosos o iones cargados positivamente. Ese tipo de estructura de perovskita 2D, conocida como Ruddlesden-Popper, puede inhibir el movimiento de los portadores de carga, lo que limita la eficiencia.

german.carias@germancarias.com