Investigadores chinos llevan la eficiencia de las células solares de perovskita-silicio po

Investigadores chinos dicen que han construido una célula solar de perovskita-silicio que lleva la eficiencia de las células solares por encima del 33 %, mientras mantiene cerca del 90 % de su rendimiento inicial tras 1,000 horas de operación continua. Eso supone un gran avance para las células solares en tándem, que se consideran ampliamente como la siguiente mejora lógica para la fotovoltaica porque pueden extraer más electricidad de la misma azotea o cubierta industrial.

El trabajo reúne a equipos del Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Suzhou University, Taizhou University y del fabricante de equipos S.C Exact Equipment Co. La propuesta es sencilla: mantener el silicio, añadir perovskita encima y dejar de desperdiciar eficiencia como si fuera gratis.

Cómo la nueva célula en tándem evita la pérdida de energía

El problema persistente con estas células ha sido la superficie rugosa del silicio. Los fabricantes texturizan el silicio con pequeñas estructuras similares a pirámides para capturar más luz, pero esa misma topografía dificulta depositar una capa uniforme de perovskita. El resultado es una cobertura desigual, fugas de corriente y un dispositivo que luce mejor en los papeles que en el banco de pruebas.

El equipo chino atacó el problema con lo que denomina pasivación selectiva. Usando esferas microscópicas de poliestireno, aplicaron una capa ultrafina de óxido de aluminio únicamente en las cimas de las pirámides de silicio, donde comienza el problema. Es una solución elegante y muy orientada a la fabricación: resolver el punto débil en lugar de aplanar toda la estructura y arruinar el diseño que atrapa la luz.

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Por qué importa una eficiencia del 33 % en las células solares

A modo de comparación, los paneles solares estándar de mercado masivo suelen funcionar alrededor del 20% al 23% de eficiencia, mientras que los mejores productos comerciales están en torno al 24%. Pasar al rango del 33% no solo mejora las cifras en un gráfico; significa más energía a partir de la misma superficie, que es exactamente lo que importa en techos saturados, granjas solares urbanas y en cualquier lugar donde el espacio sea caro.

• Eficiencia: más del 33%
• Durabilidad: alrededor del 90% de la eficiencia inicial tras 1,000 horas de operación continua
• Compatibilidad: se dice que el proceso funciona con las líneas de producción industrial existentes

Ese último punto suele ser lo que separa los fuegos artificiales de laboratorio del hardware que realmente se comercializa. Varios rivales en la industria solar persiguen diseños en tándem, pero muchas arquitecturas de células prometedoras mueren en el altar de la costosa reconfiguración. Si este enfoque realmente encaja en las líneas de fábrica actuales, tiene un camino mucho más claro hacia la escala que muchos dispositivos “récord” que nunca salen de las diapositivas de la conferencia.

La siguiente prueba es la producción, no el laboratorio

La pregunta obvia ahora es si el truco de pasivación sigue siendo efectivo una vez que se traduzca a producción de alto volumen. Los fabricantes solares ya han pasado por esto: una pequeña ganancia de eficiencia en el laboratorio puede evaporarse si el proceso es demasiado frágil, demasiado lento o demasiado caro. Aun así, una célula en tándem que combine alta eficiencia, estabilidad decente y compatibilidad industrial es precisamente el tipo de paquete que el sector ha estado esperando ver.