Un equipo de científicos desarrolló uno Tándem de células solares completamente en perovskitacapaz de alcanzar uneficiencia del 28.83%. A diferencia de las células tándem tradicionales, que combinan silicio con otro semiconductor, esta innovación utiliza exclusivamente STOND-POMBO PEROVSKITA ABSOBBRADORES EN PEROVSKITE. Para mejorar su estabilidad y desempeño, los investigadores han adoptado una técnica innovadora basada en Cupulación de los diablosque crea una barrera protectora altamente resistente.
Las células solares más comunes combinan silicio con un gran semiconductor de banda prohibida. En este caso, el grupo de investigación ha desarrollado una célula que usa solo Dos capas de absorbentes absorbidos tin-piombouno con una gran banda prohibida y la otra con una banda estrecha.
Además de estos componentes clave, la célula fotovoltaica también incluye Ácido epónico, oro, óxido de níquel, óxido de estaño y campeonatoademás de Buckminsterfullerene. La presencia del Cupulación de los diablos Es esencial equilibrar la relación entre el estaño y el plomo, lo que mejora la eficiencia general del dispositivo.
Un rendimiento energético extraordinario del 28.83%
En las pruebas realizadas en Condiciones de iluminación estándarla célula mostró un rendimiento del 28.83%. Además, el rendimiento eléctrico medido resaltó:
- Voltaje de circuito abierto De 2.19 V
- Densidad de corriente de cortocircuito igual a 15.59 pero/cm²
- Factor de llenado de83.4%
Los investigadores también descubrieron que esta célula solar en perovskite puede Mantenga el 90% de sus servicios durante más de 1,000 horassin la necesidad de enfriamiento. Un resultado hecho posible por el Capa de diaminaque facilita la extracción de electrones y reduce las pérdidas de energía debido a la recombinación no radiativa.
Además de mejorar la eficiencia, esta célula en tándem en perovskite también ofrece uno mayor protección y estabilidad operativagracias al Cupulación de los diablos. Este tratamiento químico reduce la oxidación y forma una barrera particularmente resistente, comparable a Estructura de contacto trasera de las células fotovoltaicas de silicio.
Segundo Su chenCo -Autor del estudio, este descubrimiento presenta un Nuevo mecanismo de pasivaciónhaciendo las células en perovskite más robusto y adecuado para producción a gran escala. Uno de los límites principales de estas células es de hecho suyo fragilidadque dificulta su difusión comercial. Esta tecnología podría representar un paso decisivo hacia la industrialización de las células fotovoltaicas en perovskita, acelerando su entrada al mercado de energía renovable.
Este progreso tecnológico es el resultado de una colaboración internacional entre diferentes universidades e institutos de investigación. Además de la Universidad de Toronto, el equipo incluye académicos de la Universidad de Tohoku (Japón), la Universidad King Abdullah (Arabia Saudita), Universidad de Toledo, Laboratorio Nacional de Lawrence Berkeley, de la Universidad de Massachusetts, Instituto de Georgia de Tecnología y la Universidad de Washington.
Otro progreso global en el sector de células tándem
Las innovaciones en el campo de las células solares en tándem no se detienen allí. Desarrollos significativos provienen de China, como el Célula tándem perovskita-silicio desarrollado por científicos delUniversidad Politécnica del noroeste de Xi’anen la provincia de Shaanxi. Este dispositivo Cuatro terminales semi-transparentes integrar un avanzado Capa de óxido de rama protectora (in₂o₃)que no solo mejora la eficiencia general, sino que también se produce con un Método de bajo costo y solventes sinhaciendo que el proceso sea más sostenible y fácilmente escalable para la producción industrial.
También Academia Sinicael Instituto de Investigación de Taiwán más prestigioso, anunció recientemente un hito importante. Sus investigadores desarrollaron uno PEROVSKITE-SILICIO en tándem de células solares con dos terminales (2T)con una eficiencia de 31.5%. El equipo ya está trabajando para mejorar aún más el proyecto, con el objetivo de Optimizar la producción, aumentar la superficie de las células y mejorar la estabilidad de los componentes para producción a gran escala.
A nivel global, la primacía de la eficiencia de las células tándem de perovskite-siticio es sostenida por la compañía china Longique llegó al 34.6% de la eficiencia En 2023. No muy lejos está el Universidad de Ciencia y Tecnología del Rey Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita, que anunció una celda con eficiencia del 33.7%.
Según los expertos del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (Fraunhofer ISE) En Alemania, el máximo potencial teórico para las células tándem podría subir a 39.5%. Sin embargo, para exceder este umbral, será necesario Desarrollar una nueva arquitectura y reemplace algunos materiales clave, como el Fullerene (C60) para el transporte de electrones y elÓxido indio-stagno (ITO) Para mejorar la transparencia de las células.
El futuro de la energía renovable se acerca rápidamente y, con cada nuevo registro de eficiencia, damos un paso más hacia un Sistema de energía global más limpio, sostenible y competitivo.
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