Células solares de perovskita de alta eficiencia y alta durabilidad que permanece estable incluso en entornos de alta humedad. La celda parece delgada y flexible. Crédito: Instituto de Ciencias de Materiales de Corea (KIMS)
La División de Investigación de Materiales Energéticos y Medio Ambiente del Instituto de Ciencia de Materiales de Corea (KIMS), dirigida por el Dr. Dong-Chan Lim y el Dr. So-Yeon Kim, ha desarrollado un material de fabricación y fabricación de células solares de perovskita flexibles altamente duraderas que permanece estable incluso en condiciones de alta humedad.
Este avance permite la producción de células solares de alta eficiencia en el aire ambiente sin la necesidad de equipos costosos, ofreciendo el potencial de reducciones de costos significativas en la fabricación. El trabajo es publicado En el Journal de Ingeniería Química.
Perovskite ha atraído la atención como un material de próxima generación capaz de reemplazar las células solares de silicio convencionales debido a su excelente absorción de luz, bajo costo de producción y capacidad para fabricar en películas delgadas y flexibles. Sin embargo, su vulnerabilidad a la humedad ha planteado un gran obstáculo para la comercialización.
Como resultado, la fabricación generalmente ha requerido entornos de baja humedad o condiciones de gas inerte. Además, garantizar la durabilidad mecánica al producir perovskita en una forma flexible ha seguido siendo un desafío significativo.
Para abordar estos desafíos, el equipo de investigación introdujo una estrategia de pasivación de defectos utilizando materiales de perovskita bidimensionales (2D) para colocar la capa que absorbe la luz de la célula solar desde la parte superior e inferior.
Como resultado, fabricaron con éxito células solares flexibles de alta eficiencia y de alta eficiencia que operan de manera estable incluso en condiciones de humedad relativa de hasta el 50%. Las células solares también demostraron una estabilidad sobresaliente, reteniendo más del 85% de su eficiencia después de 2.800 horas de operación.
Además, los dispositivos mantuvieron el 96% de su eficiencia inicial después de 10,000 ciclos de flexión, y conservaron el 87% de eficiencia en las pruebas de deslizamiento de cizallamiento extrema, validando su robustez mecánica.
Diagrama conceptual de la tecnología de materiales y procesos que permite la producción de células solares de perovskita flexibles de alta eficiencia y alta durabilidad en varias condiciones de humedad en las cuatro estaciones. Crédito: Instituto de Ciencias de Materiales de Corea (KIMS)
Este logro demuestra una tecnología para fabricar células solares de perovskita sin la necesidad de entornos costosos controlados por temperatura y humedad, al tiempo que exhibe uno de los niveles más altos de estabilidad mecánica entre las células solares flexibles desarrolladas hasta la fecha.
En particular, la tecnología también ha demostrado su escalabilidad al aplicarse con éxito a los procesos de producción continua de gran área, mejorando su potencial de comercialización.
Se espera que este avance acelere el crecimiento de los mercados de células solares y dispositivos electrónicos enrollables, al tiempo que promueve la industrialización de los procesos de fabricación a gran escala y el fortalecimiento de la competitividad internacional en la tecnología de energía solar.
El Dr. Dong-Chan Lim, el investigador principal de KIMS, declaró: “Con esta tecnología, ahora es posible fabricar células solares de perovskita de alta eficiencia en aire ambiente sin equipos costosos, reduciendo significativamente los costos de producción.
“En particular, la durabilidad excepcional de los dispositivos flexibles los convierte en candidatos prometedores para aplicaciones en productos electrónicos portátiles y sistemas de energía solar integrados en vehículos”.
Esta investigación se realizó en colaboración con equipos de investigación nacionales e internacionales, incluida la Universidad de Friborg (Suiza), la Universidad Nacional de Pusan y la Universidad Nacional de Pukyong.
Además de esta tecnología, el equipo de investigación planea continuar desarrollando materiales de células solares de próxima generación que ofrecen una excelente durabilidad en varios entornos nacionales e internacionales al tiempo que reducen los costos de producción.
El equipo también tiene como objetivo avanzar aún más en las tecnologías de procesamiento de células solares de gran área para alcanzar la comercialización completa.
Más información: Muh Fadhil Albab et al, células solares de perovskita flexibles procesadas al aire con una confiabilidad mecánica superior y resistencia a la humedad habilitadas por la ingeniería interfacial gradual, Chemical Engineering Journal (2025). Doi: 10.1016/j.cece.2025.164371
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología
Cita: las células de perovskita flexibles permiten una cosecha solar eficiente incluso en alta humedad (2025, 31 de julio) Recuperado el 31 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-flexible-perovskite-cells-enable-Efficiente.html
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