Mejorar la eficiencia de las células solares para lograr la independencia de las fuentes de energía fósiles es un objetivo fundamental en la investigación sobre células solares. Un equipo dirigido por el físico Dr. Felix Lang, de la Universidad de Potsdam, junto con los profesores Lei Meng y Yongfang Li, de la Academia China de Ciencias de Pekín, ha integrado con éxito la perovskita con absorbentes orgánicos para desarrollar una célula solar en tándem que alcanza niveles de eficiencia récord, según se informa en la revista científica Nature.
Este enfoque implica la combinación de dos materiales que absorben selectivamente longitudes de onda cortas y largas —específicamente, las regiones azul/verde y roja/infrarroja del espectro—, optimizando así el aprovechamiento de la luz solar. Tradicionalmente, los componentes más eficaces para la absorción de luz roja/infrarroja en las células solares provienen de materiales convencionales como el silicio o el CIGS (seleniuro de cobre, indio, galio). Sin embargo, estos materiales suelen requerir altas temperaturas de procesamiento, lo que genera una importante huella de carbono.
En su reciente publicación en Nature, Lang y sus colegas fusionaron dos prometedoras tecnologías de células solares: la perovskita y las células solares orgánicas, que pueden procesarse a temperaturas más bajas y tienen un menor impacto en las emisiones de carbono. Lograr una impresionante eficiencia del 25,7 % con esta nueva combinación fue un reto, como señaló Felix Lang, quien explicó: «Este avance solo fue posible gracias a la combinación de dos avances significativos». El primer avance fue la síntesis de una nueva célula solar orgánica absorbente de rojo/infrarrojo por Meng y Li, que amplía su capacidad de absorción aún más en el rango infrarrojo. Lang añadió: «Sin embargo, las células solares en tándem se enfrentaban a limitaciones debido a la capa de perovskita, que sufre pérdidas de eficiencia sustanciales cuando se diseña para absorber principalmente los segmentos azul y verde del espectro solar. Para solucionar esto, implementamos una novedosa capa de pasivación sobre la perovskita, que mitiga los defectos del material y mejora el rendimiento general de la célula».
Hora de publicación: 12 de diciembre de 2024