Aún se investigan diversos materiales para su uso en células solares y mejorar su eficiencia. Si bien tienen un gran potencial, debido a ciertas desventajas, no se comercializan. Las películas de perovskita son uno de estos materiales. En una investigación reciente, se descubrió que la eliminación de concavidades puede mejorar la estabilidad de las películas delgadas de perovskita.
Los investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) han obtenido una nueva perspectiva sobre la microestructura de la perovskita. Primero, eliminaron las concavidades de la superficie del grano de los cristales de perovskita. A continuación, prepararon la célula solar. Tuvo un mejor desempeño durante las pruebas de ciclos térmicos, MPPT y calor húmedo..
Gracias a esto, los científicos han revelado la existencia y el impacto de las concavidades solares en los granos cristalinos individuales de las películas delgadas de perovskita. En su informe publicado recientemente, afirmaron que el límite de grano inducido por el engrosamiento térmico y la deformación por tracción biaxial inducida por la coalescencia del grano... desencadenan las concavidades en los materiales de perovskita.
Para comprender cómo las concavidades de la superficie del grano afectan a las películas de perovskita, el equipo las eliminó utilizando una molécula surfactante, el ácido tridecafluorohexano-1-sulfónico potásico. Esto les permitió observar cómo, durante la formación de las películas, se ven afectadas la deformación y la difusión iónica.
Según el informe, estas celdas mostraron un aumento significativo en la eficiencia de conversión de energía. Además, demostraron una excelente retención de la misma. Esto se evidenció tras ciertas pruebas:
- Exposición al calor húmedo (660 horas)
- Máxima resistencia al seguimiento del punto de potencia (1,290 horas)
- Ciclo térmico estandarizado por ISOS (300 ciclos)
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Tras comprender que la eliminación de concavidades puede mejorar la estabilidad de la película delgada de perovskita, los científicos descubrieron que estas concavidades rompen la continuidad estructural en la interfaz de la película de perovskita. Por lo tanto, se planea improvisar lo mismo.
En general, la perovskita tiene la potencial para reemplazar células de silicio en diversas aplicaciones, pero su estabilidad a largo plazo bajo la luz y la humedad, además de sus condiciones termomecánicas, siguen siendo una barrera.
