Un consorcio de investigadores de Suiza, España y Corea ha desarrollado nuevos materiales que mejoran tanto la eficiencia como la durabilidad de células solares de perovskita.
El avance se centra en el diseño de moléculas para el transporte de huecos —un componente esencial de las células solares— a partir de una familia de compuestos llamados spiro-fenotiazinas. En particular, la variante denominada PTZ-Fl ha mostrado que las células solares que lo incorporan alcanzan una eficiencia del 25,8% (25,2% certificada NRL), y mantienen hasta el 80% de su rendimiento tras más de 1000 horas de operación continua bajo condiciones estándar de prueba.
Además, el equipo consiguió fabricar un módulo de 25 cm² con una eficiencia del 22,1%, lo que “demuestra que los HTM basados en PTZ también ofrecen un gran potencial para la producción eficiente, estable y escalable de módulos con células de perovskita”.
“En particular, el PTZ-Fl alcanzó una de las eficiencias de conversión más altas registradas en la bibliografía (para materiales no disponibles comercialmente), destacando también por su estabilidad y eficiencia en dispositivos con células solares de perovskita a gran escala”, afirman los investigadores.
Otro aspecto clave del desarrollo es su estabilidad. Los dispositivos desarrollados con este nuevo material han demostrado resistir más de 1100 horas de funcionamiento bajo iluminación sin degradarse. La prueba de vida útil, realizada en la oscuridad a 25 °C con una humedad relativa del 30-60 %, demostró que la mayoría de los HTM PTZ conservaban un 95% de su eficiencia inicial durante 3600 h. Los dispositivos con PTZ-4F fueron la excepción, con una disminución del PCE superior al 30% durante el mismo periodo.
El trabajo “Spiro-Phenothiazine Hole-Transporting Materials: Unlocking Stability and Scalability in Perovskite Solar Cells” ha sido recientemente publicado en la revista Advanced Materials. Es fruto de una colaboración entre investigadores del Instituto Politécnico Federal de Laussane (EPFL), en Suiza; la Universidad Complutense de Madrid (científicos también adscritos al Instituto Madrileño de Estudios Avanzados –IMDEA– en Nanociencia); la Universitat de València; la Universidad de Sungkyunkwan, el Korea Institute of Energy Research y la Universidad Nacional de Pusan (Corea del Sur).
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