El científico senior de NREL Tim Silverman instala un pequeño panel solar de perovskite en las instalaciones de prueba al aire libre del laboratorio. Crédito: Werner Slocum, Nrel
Los investigadores de NREL recomiendan investigar la durabilidad de los módulos solares de perovskita, de manera al colocarlos afuera.
Las recomendaciones se describen en un artículo de perspectiva recientemente publicado En la revista Nature Energy proporciona un cambio de enfoque en la investigación para considerar más que la eficiencia de los perovskitas. La clase de materiales descritos como perovskitas ha demostrado ser altamente eficiente para aprovechar la luz solar para la conversión en electricidad, pero la comercialización de la tecnología se ha retrasado mientras el trabajo continúa con problemas de durabilidad.
“We aren’t going to say that the efficiency is fully solved, but it’s been proven to a point that focus can shift. There’s still value in pursuing efficiency and fundamentals, but we need more people to start to pivot to the reliability focus and getting things outside and tests that are relevant to a real-world operation,” said Laura Schelhas, a senior scientist at NREL and co-author of the paper titled “Durability research is pivotal for Photovoltaica de perovskita “.
Schelhas se desempeña como subdirector del Centro de Acelerador Fotovoltaico para Comercializar Tecnologías (PACT), que realiza pruebas al aire libre de módulos de perovskita en NREL en Colorado y en Sandia National Laboratories en Nuevo México. El PACT Center ha probado unos 650 módulos de perovskita en los últimos cinco años.
“Este documento implora a la comunidad fotovoltaica perovskita que ponga más peso sobre la durabilidad”, dijo Tim Silverman, científico senior de NREL y coautor del artículo. Los otros coautores son Michael Deceglie, Ingrid Rinters, Michael Owen-Bellini y Joseph Berry de Nrel, y Joshua Stein de Sandia. “No podemos hacer energía con solo eficiencia. También tenemos que tener dispositivos que duren mucho tiempo al aire libre”.
Silverman dijo que los investigadores deberían “seguir un ciclo familiar en la investigación de durabilidad”. Es decir, coloque el módulo afuera en los elementos que pueden afectar la durabilidad (luz, calor, humedad, lluvia, viento, nieve, granizo y cualquier otra cosa que la naturaleza lo arroje) y dejarlo allí hasta que se rompa. Luego, el enfoque cambia a determinar por qué se rompió un módulo, desarrollando pruebas para llegar al punto de ruptura antes e intentarlo nuevamente.
“La comunidad rara vez ha dado el primer paso”, dijo, “por lo que todavía no tenemos dispositivos muy duraderos en las pruebas de campo”.
Los módulos hechos de silicio son la tecnología solar más implementada y generalmente se garantiza que durarán décadas gracias a pruebas extensas y años de datos de campo. Debido a que los módulos de perovskita son relativamente nuevos, faltan datos sobre cuánto tiempo se puede esperar que funcionen.
Las pruebas de estrés existentes pueden mostrar qué tan bien un módulo de perovskita funcionará tras la exposición a ciertas condiciones, pero no ofrece garantías de durabilidad en el campo.
“Hago esta prueba durante 1,000 horas y eso me dirá que va a vivir durante 35 años?” Schelhas dijo. “No. Lo siento. No funciona de esa manera”.
El equipo liderado por NREL ofreció estas recomendaciones:
Módulos de prueba de campo lo antes posible para que se pueda observar una mayor duración de los datos de servicio. Realice mediciones de interior cuidadosamente controladas antes y después de las exposiciones de campo y las exposiciones de prueba aceleradas. Analice lo que salió mal cuando los módulos fallan, ya sea en el campo o en pruebas aceleradas, y realice un cambio en los materiales, el diseño o la fabricación de nuevos módulos.
Si bien el silicio domina el campo solar, la oportunidad sigue siendo para nuevas tecnologías como perovskitas. Los perovskitas tienen el potencial de crear una industria de fabricación fotovoltaica doméstica más diversificada. Si bien los módulos solares basados en silicio actualmente dependen significativamente de los materiales importados, los módulos de perovskita se crean depositando una mezcla delgada de productos químicos sobre un sustrato de vidrio, lo que requiere menos materiales importados.
“Lo que más nos entusiasma en Perovskites es que comienza a proporcionar ese potencial seguro y competitivo para los costos para los Estados Unidos”, dijo Schelhas. “Este trabajo se puede hacer en fábricas en los EE. UU. Usando tecnología a la que tenemos acceso, lo que crea empleos y seguridad energética”.
El impulso hacia adelante de la industria de perovskite se beneficiaría de un esfuerzo comunitario concertado entre empresas, académicos y otros investigadores institucionales, según el artículo de la revista. Los autores señalaron: “Priorizar la investigación de durabilidad y encontrar medios efectivos para compartir lecciones e información clave en toda la comunidad garantizará un rápido progreso y despliegue”.
Más información: Timothy J Silverman et al, la investigación de durabilidad es fundamental para los fotovoltaicos de perovskita, la energía de la naturaleza (2025). Doi: 10.1038/s41560-025-01786-W
Proporcionado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable
Cita: los expertos en perovskite presionan para las pruebas al aire libre para validar la durabilidad de la tecnología solar emergente (2025, 27 de agosto) Recuperado el 27 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-perovskite–Outdoor-validate-durability.html
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