Científicos japoneses usan manganeso para aumentar el rendimiento de células de perovskita

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La mayoría de los impresionantes resultados de eficiencia registrados por las células solares de perovskita se han logrado utilizando perovskitas orgánicas o una combinación de compuestos orgánicos e inorgánicos.

Mientras que muchos todavía están entusiasmados por el bajo costo y alto potencial de eficiencia de dichos materiales, mitigar la sensibilidad del material a la luz, calor y humedad sigue siendo una barrera para el desarrollo de la tecnología que impide la fabricación de productos con más de 20 años de garantía, el periodo habitual en la industria solar.

Aunque las perovskitas totalmente inorgánicas no han alcanzado hasta ahora las altas eficiencias de conversión logradas utilizando sustancias orgánicas, podrían ser menos sensibles al calor, lo que facilita la creación de una célula solar estable.

Ahora, los científicos de OIST han desarrollado una célula solar de perovskita inorgánica que inicialmente alcanzó un 6,14 % de eficiencia de conversión. Curiosamente, el equipo descubrió que cuando esta célula se dopaba con manganeso, la eficiencia aumentaba a 7,36 %.

Las células, descritas en el documento “Enhancing Optical, Electronic, Crystalline, and Morphological Properties of Cesium Lead Halide by Mn Substitution for High‐Stability All‐Inorganic Perovskite Solar Cells with Carbon Electrodes” (“Mejora de las propiedades ópticas, electrónicas, cristalinas y morfológicas del haluro de plomo y cesio mediante la sustitución Mn de células solares de perovskita totalmente inorgánicas con electrodos de carbono de alta estabilidad”), publicadas en la revista Advanced Energy Materials, también utilizaron electrodos de carbono impresos directamente en las células, una innovación que según los investigadores podría reducir en gran medida los costos de producción y materiales.

Las células mantuvieron el 93 % de su eficiencia inicial después de 300 horas de prueba en un ambiente ambiental. Aunque lejos de los niveles de fiabilidad requeridos en la producción comercial, donde los clientes esperan un rendimiento garantizado durante 20 años o más, OIST dice que los resultados son alentadores para la perovskita solar inorgánica y para los conceptos de célula de alta eficiencia y bajo costo.

El equipo de OIST dice que ahora se enfocará en seguir mejorando la eficiencia y durabilidad de las células, así como en el desarrollo de procesos escalables para la producción comercial.