La estabilidad del dispositivo sigue siendo la mayor barrera para el desarrollo de células solares de perovskita comercialmente viables. Los materiales utilizados a menudo muestran sensibilidad a la humedad y tienden a degradarse muy rápidamente en condiciones de funcionamiento.
Los investigadores del NREL, sin embargo, han dado otro paso para resolver estos problemas, anunciando que una célula de perovskita no encapsulada, que se describe como de “alta eficiencia” sin ofrecer más detalles, retuvo el 94% de su rendimiento inicial después de 1.000 horas de funcionamiento continuo en pruebas de laboratorio
Las pruebas, que fueron publicadas en la revista Nature Energy, se realizaron bajo condiciones de temperatura ambiente con 10-20% de humedad, en una celda sin encapsulante.
En lugar de concentrarse en el material de la perovskita en sí, los científicos observaron todas las capas de las células para identificar las causas de la sensibilidad a la humedad y otros factores de degradación, y cambiaron los materiales que exhiben estos problemas con alternativas más duraderas.
Se reemplazaron dos materiales que son típicos de las células solares de perovskita y responsables de muchos de sus problemas de degradación, según los investigadores del NREL. En primer lugar, en la capa superior una molécula orgánica llamada spiro-OMeTAD dopada con iones de litio fue reemplazada por un nuevo material llamado EH44, que fue seleccionado porque repele el agua y no contiene litio.
En segundo lugar, para la capa inferior de transporte de electrones, los científicos reemplazaron el dióxido de titanio por óxido de estaño. “Lo que estamos tratando de hacer es eliminar los eslabones más débiles de la célula solar”, dijo el autor Joseph Luther. “Este estudio revela cómo podamos hacer de manera que los dispositivos sean mucho más estables. Nos muestra, además, que cada una de las capas de la célula puede desempeñar un papel importante en la degradación, no solo la capa de perovskita activa”.
Los investigadores reconocieron, sin embargo, que se necesitarán más pruebas para demostrar que las células podrían resistir 20 años o más en el las instalaciones, pero enfatizaron también que sus resultados presentan pruebas de que las células solares de perovskita son más estables de lo que se pensaba.
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