PEROVSKITE DE PELÍCULA DE PELÍCULA DE PEROVSKITA y perovskita en células solares en tándem de silicio. Los materiales de perovskite se pueden sintonizar para aprovechar las partes del espectro solar que los materiales de silicio PV no pueden usar de manera muy eficiente, lo que significa que son excelentes socios híbridos en tándem. También es posible combinar dos células solares de perovskita de diferente composición para producir un tándem de perovskita-perovskite. Los tándems de perovskite-Perovskite podrían ser particularmente competitivos en los sectores móvil, respuesta a desastres y operaciones de defensa, ya que pueden convertirse en dispositivos flexibles y livianos con altas relaciones de potencia / peso. Crédito: Departamento de Energía de los Estados Unidos
Las células solares comerciales a base de silicio han realizado mejoras significativas en la eficiencia en la última década, aumentando de alrededor del 15% de eficiencia en 2015 a apenas un 25% en 2025.
En la búsqueda de superar los límites de eficiencia anteriores, los investigadores se están moviendo de diseños puramente basados en silicon y están explorando el potencial de agregar una monocapa de perovskita autoensamblable además de una célula solar tradicional de silicio. Este diseño en tándem ya ha mostrado una gran promesa, pero los investigadores han luchado por controlar con precisión el grosor y la orientación de los materiales de monocapa (SAM) autoensambladas.
En un nuevo papel Publicado en la revista Nature, un equipo de investigadores chinos describe su enfoque innovador para controlar las propiedades de los materiales de monocapa autoensamblados (SAM), lo que les permite lograr un 34.58% de eficiencia de conversión de energía en un diseño de células solares de silicio-perovskite.
La innovación se basa en los investigadores que desarrollan una técnica para que las moléculas de perovskita se autoensamblen sobre una capa de óxido transparente. Este diseño SAM, llamado HTL201, tiene una serie de cualidades favorables, incluida la baja absorción parásita (lo que significa que hay más fotones disponibles para la producción de energía) y capacidades de extracción rápida.
Este proceso forma una monocapa más densa y uniforme en la capa transparente de óxido conductivo, lo que permite una interacción más fuerte entre HTL201 y la película de perovskita.
En las pruebas de una muestra cuadrada de un centímetro en condiciones de iluminación estándar, el nuevo diseño de células solares logró una eficiencia de conversión de energía del 34.58%.
Los materiales a base de perovskite, como el desarrollado por este equipo, son muy buenos para absorber la luz solar e incluso superan al silicio en longitudes de onda azul y verde. También son relativamente económicos de producir.
Aunque el nuevo diseño pudo lograr una eficiencia notable, los investigadores no exploraron métodos para ampliar su proceso. Las pruebas también se realizaron en condiciones de laboratorio, lo que no tuvo en cuenta los impactos de la humedad y la temperatura. Se sabe que el calor limita significativamente la eficiencia de las células solares a base de silicio.
Con el desarrollo de TSC de perovskita/silicio más eficientes y estables, este enfoque tiene el potencial de reducir el costo de la energía solar y acelerar la adopción de alternativas de energía renovable.
Los investigadores escriben en su artículo: “Nuestra investigación proporciona soluciones técnicas críticas para desarrollar nuevos materiales SAM y avanzar aún más en la eficiencia del tándem de silicio-perovskita”.
Escrito para usted por nuestro autor Charles Blueeditado por Sadie Harleyy verificado y revisado por Andrew Zinin—Este artículo es el resultado de un trabajo humano cuidadoso. Confiamos en lectores como usted para mantener vivo el periodismo científico independiente. Si este informe le importa, considere un donación (especialmente mensual). Obtendrá una cuenta sin anuncios como agradecimiento.
Más información: Lingbo Jia et al, tándem eficiente de perovskita/silicio con molécula asimétrica de autoensamblaje, naturaleza (2025). Dos: 10.1038/s41586-025-09333-z
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Cita: la nueva célula solar perovskite-silicon supera los límites de la eficiencia (2025, 18 de julio) recuperado el 18 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-perovskite-silicon-solar-limits.html
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