Científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang (China) han fabricado un panel solar de perovskita revestido con troqueles de ranura que, según se informa, ofrece una notable retención de la eficiencia.
“Los módulos solares de perovskita de gran superficie tienen problemas de estabilidad debido a defectos puntuales intrínsecos y a una masa de imperfecciones superficiales introducidas durante el proceso de fabricación”, explicó el investigador Prem Jyoti Singh Rana a pv magazine.
Los investigadores utilizaron una sal hidrófoba totalmente orgánica conocida como bencilfosfonato de anilinio fluorado (FABP) para modificar la superficie superior de las capas de perovskita de haluro sin metilamonio (MA) recubiertas con troqueles de ranura de gran superficie. La sal actúa como un bloqueo molecular capaz de unirse a las vacantes de aniones y cationes, lo que aumenta significativamente la estabilidad intrínseca de los materiales.
“No sólo reduce la entrada de especies externas como el oxígeno y la humedad, sino que también suprime la salida de componentes orgánicos volátiles durante las pruebas de estabilidad térmica”, explican los investigadores, que señalan que la ausencia de MA es un factor decisivo, debido a su tendencia a sufrir procesos químicos que dan lugar a productos volátiles y electroquímicamente reactivos.
El grupo de investigación construyó dos módulos diferentes con una superficie activa de 58,5 cm2 y 64 cm2, respectivamente. El primero alcanzó una eficiencia de conversión energética del 19,28% y el segundo del 17,62%.
“Los dispositivos basados en FABP sin encapsular muestran una excelente estabilidad térmica, conservando el 80% y el 70% de sus eficiencias iniciales de conversión de energía tras 2.700 horas y 1.700 horas a 65 ºC y 85 ºC, respectivamente”, explican los investigadores. “Los minimódulos sin encapsular basados en FABP muestran una retención de la eficiencia en torno al 80% tras 7.500 horas (313 días) bajo una humedad relativa (HR) del 30%. También conservan notablemente más del 90% de la eficiencia inicial durante más de 850 horas mientras se miden continuamente bajo iluminación de luz.”
Los científicos presentaron el módulo en “Molecular Locking with All-Organic Surface Modifiers Enables Stable and Efficient Slot-Die Coated Methyl-Ammonium-Free Perovskite Solar Modules” (El bloqueo molecular con modificadores de superficie totalmente orgánicos permite crear módulos solares de perovskita sin metilamonio, estables y eficientes, recubiertos de un troquel ranurado), publicado recientemente en Advanced Materials.
“De manera impresionante, los PSM tratados con FABP conservaron más del 90% de la eficiencia inicial tras más de 850 horas de exposición a una iluminación solar continua, lo que demuestra la eficacia de esta nueva generación de pasivadores no basados en haluros para aumentar la estabilidad de las perovskitas mediante la fuerte unión e interacción secundaria entre las moléculas orgánicas y las superficies de las perovskitas”, concluyen.
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