Investigadores estadounidenses piensan que puede aumentarse el potencial de la perovskita

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Una colaboración entre la Rice University y Los Alamos National Laboratory ha descubierto que la iluminación constante reduce la tensión en una red cristalina de perovskita y le permite expandirse uniformemente en todas las direcciones.

Esta expansión, a su vez, mejora la eficiencia de conversión, los defectos de “curado” en la estructura cristalina y permite que más electrones se muevan a través del material.

Los investigadores modelaron más de 30 películas delgadas basadas en yoduro con estructuras similares a la perovskita, y descubrieron que, tras ser expuestos a la luz, los enlaces entre los átomos se relajaron y las barreras entre la capa de perovskita y el electrodo desaparecieron en gran parte.

Este efecto se mantuvo durante 30 minutos después de que se apagara la luz, y como las películas se mantuvieron a una temperatura constante durante los experimentos, los investigadores descartaron el calor como la causa de la expansión.

El dispositivo de mejor rendimiento aumentó su eficiencia del 18,5 % al 20,5 %, y los materiales probados tuvieron una eficiencia promedio elevada de más del 19 %, según los resultados publicados en la revista Science.

Las células retuvieron, en promedio, el 85 % de su eficiencia máxima después de 800 horas de operación continua en el punto de máxima potencia, y no mostraron degradación fotoinducida tras 1.500 horas de funcionamiento.

“Este trabajo acelerará la comprensión científica requerida para lograr células solares de perovskita que sean estables”, dijo el científico del Laboratorio Nacional Los Alamos, Aditya Mohite. “También abre nuevas direcciones para descubrir fases y comportamientos emergentes que surgen de la naturaleza estructural dinámica o suavidad de la red de perovskita”.

Producir materiales de perovskita estables sin defectos será un paso clave en la comercialización de las células solares basadas en ellos. Un equipo de investigadores de instituciones líderes ha publicado previamente investigaciones sobre defectos de curación a través de una exposición cuidadosa a la luz y la humedad. La investigación adicional de este efecto podría ser clave para el desarrollo de células solares de perovskita comercialmente viables.