Las células tándem se acercan a un 30% de eficiencia

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Un grupo de científicos del Centro Helmholtz de Berlín (HZB) ha creado una célula en tándem de perovskita/silicio con una eficiencia del 29,15%, un nuevo récord mundial de esta tecnología.

El HZB había mantenido anteriormente el récord de eficiencia de la célula tándem PS/Si en un 25,5%, antes de que la empresa Oxford PV, con sede en el Reino Unido y Alemania, siguiera avanzando, produciendo una célula con una eficiencia del 28% a finales de 2018. El nuevo récord de HZB ha sido certificado oficialmente por el Fraunhofer ISE de Alemania, y el grupo dice que ahora intentará superar la barrera del 30% para esta tecnología.

Optimizando las capas

La clave del logro del grupo fue la mejora de varias de las capas celulares. “Desarrollamos una capa especial de contacto de electrodos para esta célula en colaboración con el grupo del Prof. Vytautas Getautis (Universidad Tecnológica de Kaunas), y también mejoramos las capas intermedias”, explican Eike Köhnen y Amran Al-Ashouri, estudiantes de doctorado del HZB.

Ambos explicaron que la célula que batió el récord también presentaba una composición mejorada de perovskita que, al aumentar la estabilidad, mejoraba el equilibrio de las corrientes suministradas por las dos células, y una capa superior de óxido de silicio optimizada en la célula inferior de Si, que mejora el acoplamiento óptico entre ambas.

 

Diagrama que muestra la estructura de la célula de ruptura de récords, con capas intermedias entre la perovskita activa y el silicio. Imagen: Eike Köhnen/HZB

A pesar de que la célula mide solo 1cm² y se produjo mediante técnicas de laboratorio, el grupo señala que los procesos utilizados en su fabricación son “adecuados en principio para grandes superficies”. Afirman que las pruebas iniciales han mostrado resultados prometedores para los procesos de deposición al vacío para aumentar la producción de estas células.

A por el 30%

El próximo objetivo del grupo HZB es llevar esta eficiencia más allá del 30% y acercarse al límite práctico de la tecnología de alrededor del 35%. De acuerdo con el líder del grupo Steve Albrecht, ya han comenzado a debatir el modo de conseguir este objetivo.

El grupo de Albrecht en el HZB también tiene el récord de eficiencia para una célula tándem perovskita/CIGS en 23,26%, y ha otorgado la ciencia comercial de la tecnología utilizada en esta célula a un fabricante japonés no especificado.