Los científicos imitan los ojos de los insectos para los nuevos diseños de células solares

La fragilidad intrínseca sigue siendo el principal problema a la hora de reemplazar el silicio convencional por perovskita en la fabricación de módulos. Este hecho ha provocado que científicos de todo el planeta hayan desarrollado un ávido interés por la resiliencia y estabilidad del material, cualidades que podrían conducir a su adopción generalizada. En esta búsqueda, científicos de la Universidad de Stanford han creado un nuevo concepto en el diseño de las células solares inspirado en el complejo ojo de las moscas.

Una vez comprobado que el diseño plano no funciona bien con esta tecnología, los investigadores crearon una célula solar compleja que consiste en un gran panal de microcélulas de perovskita, cada una de ella encapsulada en un armazón de corte hexagonal de sólo 0,02 pulgadas de ancho. Fabricado con una económico resina epoxídica que ha demostrado alta resiliencia al estrés mecánico, el armazón actúa como una capa de refuerzo que protege cada segmento del sistema.

Para probar la durabilidad del material, los investigadores sometieron las células de perovskita encapsuladas a temperaturas de 185 F (85 º C) y a una humedad relativa del 85 % durante seis semanas. A pesar de estas condiciones extremas, las células siguieron generando electricidad a niveles relativamente altos.

Los resultados del estudio se han publicado en la revista Energy & Environmental Science (E&ES), donde se recoge la tenacidad de fractura del material:  ∼13 J m−2.

Reinhold Dauskardt, catedrático de Física de Materiales y autor sénior del estudio, afirma: “Cada una de las pequeñas células de perovskita ha conseguido casi la misma eficiencia de conversión que la de una célula solar plana. Así que hemos logrado un enorme incremento en la tenacidad sin perjudicar la eficiencia.”