Los científicos descifran el código a la tecnología solar de perovskita más duradera

Las células solares de perovskite podrían durar 10 veces más gracias a una nueva investigación dirigida por la Universidad de Surrey, lo que sugiere alúmina (Al₂O₃) Las nanopartículas mejoran significativamente la vida útil y la estabilidad de estos dispositivos de energía de alta eficiencia.

El trabajo es publicado en el diario EES Solar.

Mientras que las células solares de perovskite ofrecen una alternativa rentable y liviana a la tecnología tradicional basada en silicio, su potencial comercial ha sido limitado debido a un defecto en su estructura, causada principalmente por la fuga de yodo. Con el tiempo, este escape del yodo puede conducir a la degradación del material, reduciendo el rendimiento y la durabilidad.

Trabajando en colaboración con el Laboratorio Físico Nacional y la Universidad de Sheffield, los científicos ahora han descubierto una forma de atrapar el yodo incrustando pequeñas partículas de Al.₂O₃— Óxido de aluminio en la célula, que se mantiene prometedor para la próxima generación más larga y más asequible paneles solares.

El Dr. Hashini Perera, estudiante de investigación de posgrado y autor principal del estudio del Avanzado Instituto de Tecnología de la Universidad de Surrey, dijo: “Es increíblemente emocionante ver que nuestro enfoque tenga tal impacto. Hace una década, la idea de células solares de perovskita Duración de tanto tiempo en condiciones del mundo real parecía fuera de alcance.

“Con estas mejoras, estamos abriendo nuevos caminos en estabilidad y rendimiento, acercando la tecnología de perovskita a convertirse en una solución de energía convencional”.

El estudio probó las células solares modificadas bajo calor y humedad extremas para replicar las condiciones del mundo real. Los resultados mostraron que las células solares con Al incrustado₂O₃ nanopartículas mantenidas rendimiento alto Durante más de dos meses (1,530 horas), una mejora de diez veces en comparación con solo 160 horas sin las modificaciones mejoradas por alúmina.

Un análisis posterior reveló que la AL₂O₃ Las nanopartículas contribuyeron a una estructura de perovskita más uniforme, reduciendo los defectos y mejorando la conductividad eléctrica; También formó una capa protectora de perovskita 2D, que actúa como una barrera adicional contra la degradación de la humedad.

El Dr. Imalka Jayawardena, del Avanzado Instituto de Tecnología de Surrey, dijo: “Al abordar estos desafíos comunes que vemos con perovskita solar tecnologíanuestra investigación sopla las puertas abiertas para una energía solar más barata, más eficiente y más accesible.

“Lo que hemos logrado aquí es un paso crítico para desarrollar células solares de alto rendimiento que pueden resistir las condiciones del mundo real, lo que nos acerca a su uso comercial a escala global”.

El profesor Ravi Silva, director del Instituto de Tecnología Advanced y director interino del Instituto de Sostenibilidad de Surrey, agregó, “con la fecha límite para los objetivos netos cero que se acercan rápidamente, expandir el acceso a soluciones de energía renovable es más crítico que nunca si debemos reducir con éxito nuestra dependencia de los combustibles fósiles.

“Los avances como este desempeñarán un papel vital en satisfacer las demandas de energía global al tiempo que apoya nuestra transición a un futuro sostenible”.

“El análisis reciente de la confederación de la industria británica también destaca que la capacitación en el sector de energía renovable no solo mejora las perspectivas profesionales, sino que puede conducir a salarios por encima del promedio nacional, lo que refuerza los beneficios económicos y ambientales de invertir en energía limpia”.