Investigadores de la Universidad de Manchester han realizado un avance significativo en el desarrollo de células solares de perovskita, logrando que sean no solo altamente eficientes, sino también notablemente estables. Este descubrimiento aborda uno de los principales obstáculos que ha impedido la adopción masiva de esta tecnología.
La perovskita ha sido considerada como un posible revolucionario en la próxima generación de energía solar. Sin embargo, aún se requieren mejoras en el diseño de materiales para aumentar tanto la eficiencia como la durabilidad de los paneles solares que convierten la luz solar en electricidad.
Innovaciones en el diseño molecular
El equipo liderado por el profesor Thomas Anthopoulos logró este avance mediante la optimización de las moléculas que recubren las superficies de perovskita. Utilizaron pequeñas moléculas diseñadas específicamente, conocidas como ligandos amidinio, que actúan como un “pegamento” molecular para mantener unida la estructura de perovskita.
El profesor Anthopoulos destacó: “Esto podría superar uno de los últimos grandes obstáculos que enfrenta la tecnología de células solares de perovskita y asegurar su durabilidad suficiente para un despliegue a gran escala”.
El estudio, publicado recientemente en la revista Science, se centra en cómo la estructura química del ligando amidinio controla la formación de una fase perovskita bidimensional sobre la convencional tridimensional. Estas capas altamente ordenadas crean una superficie protectora estable que evita la formación de pequeños defectos, permitiendo un flujo más eficiente de cargas eléctricas y evitando que los dispositivos se degraden bajo condiciones extremas de calor o luz.
Eficiencia y estabilidad mejoradas
A través de este enfoque innovador, el equipo desarrolló células solares con una eficiencia en la conversión energética del 25.4%, manteniendo más del 95% del rendimiento tras 1,100 horas de operación continua a 85°C bajo luz solar intensa.
El profesor Anthopoulos añadió: “Las células solares de perovskita son vistas como una alternativa más económica, ligera y flexible a los paneles tradicionales de silicio, pero han enfrentado desafíos relacionados con su estabilidad a largo plazo.”
Esta investigación marca un paso crucial hacia el futuro energético sostenible y podría facilitar el uso generalizado de tecnologías basadas en perovskita.
Título completo del estudio: Multivalent ligands regulate dimensional engineering for inverted perovskite solar modules
DOI: 10.1126/science.aea0656
URL: https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea0656
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