Las células solares flexibles baten récords de eficiencia ⚡
Una célula solar tándem flexible que combina perovskita y CIGS.
Crédito: NIMTE
El CIGS, un material semiconductor, se privilegia por su capacidad de absorber luz y su estabilidad a largo plazo. Sin embargo, su superficie rugosa dificultaba hasta ahora el depósito de perovskita, otro material prometedor para células solares. Esta combinación era muy esperada para paneles solares ligeros y eficientes.
El equipo del profesor Jichun Ye ha publicado sus resultados en Nature Energy. Su método se basa en una estrategia innovadora de disolución-adsorción, utilizando dos tipos de solventes para optimizar la adhesión de las capas. Una capa de semillas de perovskita mejora también la cristalinidad y adherencia.
El resultado es una célula solar tándem flexible de 1,09 cm², alcanzando una eficiencia récord del 24,6%. Después de 3.000 dobleces y 320 horas de funcionamiento, conserva más del 90% de su rendimiento inicial, demostrando una robustez excepcional.
Este avance abre el camino a aplicaciones comerciales para células solares tándem flexibles. Podrían revolucionar el sector de la energía solar, ofreciendo soluciones ligeras, eficientes y duraderas.
¿Qué es la perovskita y por qué se usa en células solares?
La perovskita es un material cristalino que ha revolucionado el campo de las células solares gracias a sus excepcionales propiedades ópticas. Absorbe la luz muy eficientemente y puede producirse a bajo costo.
Este material permite convertir un amplio rango de longitudes de onda en electricidad, lo que lo hace ideal para células solares. Además, su estructura puede modificarse para optimizar su rendimiento.
A diferencia de los silicios tradicionales, la perovskita puede depositarse en capas delgadas, abriendo camino a aplicaciones flexibles y ligeras. Sin embargo, su estabilidad a largo plazo sigue siendo un problema por superar.
Los últimos avances, como los de este estudio, muestran que existen soluciones para mejorar la durabilidad de la perovskita, especialmente combinándola con otros materiales como el CIGS.
¿Cómo funciona una célula solar tándem?
Una célula solar tándem combina dos materiales semiconductores diferentes para captar más eficientemente la energía solar. Cada material está optimizado para absorber una parte específica del espectro solar.
En el caso de las células perovskita/CIGS, la perovskita capta principalmente la luz visible, mientras que el CIGS es eficaz para los infrarrojos. Esta complementariedad permite aumentar significativamente la eficiencia de conversión.
El ensamblaje de estos dos materiales en una sola célula plantea sin embargo problemas técnicos, especialmente en términos de adhesión entre capas. Innovaciones como el "antisolvent-seeding" son cruciales para superar estos obstáculos.
Las células tándem representan el futuro de los paneles solares, con eficiencias potencialmente muy superiores a las tecnologías actuales. Su desarrollo es un reto mayor para la transición energética.