Un grupo de investigación dirigido por Profesor Dong Suk Kim deEscuela de Nutralidad de Carbono uniformeen colaboración con el Profesor Tae Kyung Lee deUniversidad Nacional de Gyeongsang (GNU)desarrolló uno Célula solar en perovskita (PSC) capaz de resistir condiciones extremas de calor y humedad, abriendo el camino a marketing a gran escala de esta tecnología.
Las células solares en perovskita, considerando los herederos de las células de silicio actuales, ofrecen mayor eficiencia teórica Y menores costos de producción. Sin embargo, el suyo Mala resistencia al calor Hasta ahora ha limitado la difusión comercial. A diferencia de las células de silicio, de hecho, el PSC no tolera las temperaturas de encapsulación superiores a 110 ° C, necesarias para evitar que la humedad y el oxígeno comprometan su estructura.
Para superar este límite, los investigadores reemplazaron el aditivo tradicional 4-Terz-butilpiridina (TBP) con Etileno de carbonato (EC) En la capa de transporte de brecha (capa de transporte de agujeros, HTL). Aunque el TBP mejoró la eficiencia inicial, reduce en gran medida el Punto de transición Vetrosa (TG) del material, haciéndolo inestable más allá de los 80 ° C. La CE, por el contrario, se permite Elevar el TG hasta 125 ° Cdando más Resistencia térmica y estabilidad estructural a la celda.
Eficiencia de 25.56% y durabilidad sin precedentes en condiciones extremas
El resultado fue extraordinario: el nuevo PSC ha alcanzado una eficiencia inicial de 25.56%el más alto registrado para las células solares sin TBP. Pero aún más sorprendente fue el Resistencia a condiciones ambientales extremas. Después de la exposición prolongada a 85 ° C de temperatura Y 85% de la humedad relativa durante 1,000 horasla célula ha mantenido una eficiencia del 21.7%manteniendo más del 85% del rendimiento inicial.
Incluso después del proceso de intrapsialación, que simula las condiciones reales de uso, la eficiencia se ha mantenido sustancialmente sin cambios. Y eso no es todo: cuando la tecnología se ha aplicado a un Módulo de 100 cm²la célula ha mantenido una excelente eficiencia del 22.14%confirmando el Escalabilidad del sistema.
Estos resultados han sido posibles por la capacidad delCarbonato de etilo disolver uniformemente el dopaje Litio bis (trifluoromoromansulfonil) inexperto)mejorando significativamente el transporte de cargas a la capa de transporte de brecha y, por lo tanto, contribuye a la eficiencia general del dispositivo.
Un paso decisivo hacia el marketing del PSC
El profesor Kim enfatizó la importancia de la innovación:
Gracias a este estudio, hemos desarrollado un sistema para el transporte de cargas que mantiene un alto rendimiento incluso en entornos a alta temperatura y humedad. Este descubrimiento representa un paso crucial hacia la aplicación práctica de las células solares en perovskita.
La investigación fue publicada en The Scientific Journal Energía y ciencia ambientalconfirmando el valor del descubrimiento en el panorama internacional de la energía limpia.