La arquitectura del dispositivo de las células solares en tándem de Perovskite desarrolladas. Crédito: Nimte
Un grupo de investigación dirigido por el Prof. Ge Ziyi del Instituto Ningbo de Tecnología e Ingeniería de Materiales (NIMTE) de la Academia de Ciencias de China ha desarrollado una estrategia innovadora para aliviar la corrosión de NiOx, permitiendo células solares en tándem (TSC) más eficientes y estables.
El material de perovskita convierte eficientemente la luz solar en electricidad, lo que lo convierte en un candidato prometedor para TSC. En las TSC de Perovskite, una célula superior de banda ancha (WBG) captura fotones de alta energía, mientras que una célula inferior de banda estrecha (NBG) absorbe longitudes de onda de menor energía. Este diseño exquisito optimiza la utilización del espectro solar, lo que aumenta significativamente la eficiencia general.
Sin embargo, los anclajes de ácido fosfórico (PA) fuertemente ácido en monocapas autoensambladas (SAM) corroería NiOx. Esta interacción en las células superiores de WBG degrada el rendimiento del dispositivo en términos de eficiencia y estabilidad.
Para abordar este problema, los investigadores emplearon el ácido bórico menos ácido (BA) como un grupo de anclaje más suave para construir BA-SAMS. A través de una fuerte coordinación entre -Bo2 y Ni, estos Ba-Sams forman enlaces interfaciales robustos con la superficie NiOx, que exhibe una energía de unión más alta que los PA-SAM convencionales. El estudio fue publicado en la naturaleza comunicaciones.
“Esta interacción mejorada facilita la distribución uniforme de SAM, evitando efectivamente la agregación molecular en la superficie NiOx”, dijo el profesor Ge.
Con estas innovaciones, el equipo fabricó una célula WBG con una eficiencia de conversión de energía (PCE) mejorada de 20.1%. Cuando se integra con una subcélula inferior NBG, esta subcélula de banda ancha forma una arquitectura tándem que ofrece un PCE impresionante del 28.5%.
Después de 500 horas bajo una iluminación solar, el dispositivo retuvo el 90% de su eficiencia inicial, lo que demuestra una estabilidad excepcional a largo plazo.
Este logro allana el camino para desarrollar TSC de alto rendimiento, avanzando la aplicación comercial de tecnología fotovoltaica avanzada.
Más información: Jingnan Wang et al, monocapa autoensamblada con ácido bórico menos agresivo para mitigar la corrosión de NiOx para células solares en tándem de todoperovskita eficientes, comunicaciones de la naturaleza (2025). Dos: 10.1038/s41467-025-59515-6
Proporcionado por la Academia de Ciencias de China
Cita: los científicos desarrollan células solares en tándem de todoperovskite estables (23 de junio, 23 de junio) recuperado el 23 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-scientists-stable-perovskite-tandem-solar.html
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