Crédito abstracto gráfico: Materiales hoy (2025). Doi: 10.1016/j.mattod.2025.02.015
Las células solares de perovskita se están configurando para ser uno de los elementos más prometedores en el futuro de la energía solar. Más ligero, más flexible y potencialmente más barato que las células a base de silicio actuales, estas células fotoeléctricas todavía están cargadas por un desafío importante: su baja estabilidad con el tiempo.
Aunque este material cristalino ha estado atrayendo el interés de la comunidad científica durante más de una década, su alta degradación cuando se expone a la radiación ultravioleta, entre otros factores, ha obstaculizado su implementación en la industria fotovoltaica.
Un estudio reciente realizado por el Grupo FQM-204 en el Departamento de Química Física y la termodinámica aplicada en la Universidad de Córdoba (UCO), y en la que participó el Instituto de Tecnología de Georgia (EE. UU.), Ha logrado aumentar la eficiencia y la durabilidad de estas células solares, debido a una variación en la geometría molecular de una de las compuestos que están incorporados a la fotovoltera.
Según los resultados del trabajo publicado en Materiales hoy, y como lo indican su principal autora, Susana Ramos, el estudio ha logrado aumentar la eficiencia de la conversión solar en energía a 20.7%, en comparación con el 18.3% sin la incorporación de este nuevo compuesto. Además, y lo que parece aún más relevante, el rendimiento de la célula fotovoltaica permanece prácticamente estable después de mil horas de exposición al sol.
Un ajuste geométrico sutil
El estudio se realizó a escala de laboratorio utilizando pequeñas células solares (2.5 por 2.5 centímetros) y un simulador solar. Entre las diferentes hojas de la estructura de sándwich formada por capas de perovskita, el equipo de investigación incorporó una molécula conocida como diamina, un compuesto en el que la comunidad científica ha estado trabajando durante años debido a su capacidad para eliminar los defectos superficiales, proteger la célula solar y evitar su degradación.
Otro de los investigadores participantes, Gustavo de Miguel, explicó que una de las claves para el trabajo fue un ajuste geométrico sutil pero decisivo en la geometría de esta diamina, que recibió una nueva estructura con una forma de gancho que permite ser anclada más firmemente y establecer interacciones más sólidas con las diferentes capas de perovskite, por lo tanto, garantizando una célula solar más estable y resistente.
El estudio, realizado en el marco del Proyecto Europeo de Sunrey, representa un paso adelante significativo para resolver uno de los grandes desafíos que enfrenta el sector energético fotovoltaico: garantizar que estas células puedan permanecer intactas durante largos períodos de tiempo. Estas células solares, debido a la flexibilidad de perovskite, podrían abrir la puerta a nuevas aplicaciones, como los techos de los automóviles eléctricos o las superficies curvas de los edificios, explicó el investigador Luis Camacho.
Sin embargo, para que esto se materialice a gran escala y, como con cualquier tecnología en desarrollo, primero será necesario enfrentar un desafío clave: transferir la eficiencia energética lograda en los módulos de laboratorio al nivel industrial.
Más información: Susana Ramos-Terrón et al, el modificador de superficie de diamina quelante mejora el rendimiento y la estabilidad de las células solares de perovskita de haluro de plomo, materiales hoy (2025). Doi: 10.1016/j.mattod.2025.02.015
Proporcionado por la Universidad de Córdoba
Cita: el ajuste geométrico ayuda a aumentar la eficiencia y la durabilidad de las células fotovoltaicas de perovskita (2025, 22 de mayo) Recuperado el 22 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-geométrico-adjustación-boost-eficience-durabilidad.html
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