El silicio siempre ha sido el material elegido para la tecnología de células solares debido a su bajo costo, estabilidad y eficiencia. La desafortunada noticia es que las células solares de silicio se están acercando rápidamente a sus límites teóricos. Sin embargo, puede combinarlas con otros materiales. Ayuda a romper el límite superior.
Ahora, los investigadores de la EPFL y del Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM) han desarrollado una nueva combinación de células solares de silicio y perovskita, como se menciona en su informe de investigación. La eficiencia del laboratorio de la celda ha excedido el récord de eficiencia del 25.2%, un nuevo récord para esta tecnología de combinación de células solares.
En la actualidad, la eficiencia de las células solares de silicio en el mercado es de hasta 20% a 22%, lo cual no está mal, pero no hace que la tecnología tenga más espacio para el desarrollo. En los últimos años, la perovskita es un sustituto ideal. La eficiencia aumentó de 3.8% en 2009 a más de 20% en 2016. Sin embargo, debido a que su precio es más costoso que las celdas solares de silicio ordinarias y tiene su propio techo de eficiencia, el grado de comercialización no es alto.
El uso de perovskitas y silicio en una célula solar puede ayudar a aprovechar ambos materiales. Las perovskitas son mejores para convertir la luz verde y azul en electricidad, mientras que el silicio está dedicado a la luz roja e infrarroja. Para que puedan capturar un rango espectral más amplio.
Autor del estudio Florent Sahli y Jérémie Werner dijo que mediante la combinación de estos dos materiales, se puede maximizar el uso del espectro solar y aumentar la capacidad de generación de la corriente de trabajo de investigación y cálculo efectuado indica que pronto será capaz de alcanzar el 30% Eficiencia
nuevo silicio del equipo - perovskita células solares han logrado eficiencias del 25.2% que supera la pila de células solar desarrollado en 2015 por las células solares de silicio monocristalino y célula solar hecha de una estructura de perovskita de la serie, que. su eficacia es solamente 13,7%.
Los principales obstáculos de estas células en tándem se encuentran en el proceso de fabricación. Normalmente, las perovskitas se depositan como líquido en la superficie, pero la textura del silicio dificulta la superficie de la célula de silicio formada por un gran número de estructuras piramidales de aproximadamente cinco micras de alto. Esta estructura puede capturar y absorber mejor la luz.
Sahli dijo que, por el momento, el método estándar para fabricar células en tándem de perovskita / silicio es aplanar la "pirámide" de la célula de silicio, pero esto reducirá sus propiedades ópticas y su rendimiento. Después de eso, la célula de perovskita será depositada. En la parte superior de este paso, también se agregan los pasos del proceso de fabricación.
En este estudio, los científicos primera cubierta para crear una capa base inorgánica 'pirámide' usando un evaporador. A continuación, mediante giro el recubrimiento de una solución orgánica líquida se añadió, que penetran en los poros de la capa de base. Por último, el sustrato se calienta al equipo de 150 ° C ( 302 ° F), de modo que la perovskita cristalizará en la parte superior para formar una película que cubra toda la superficie del silicio.
Los investigadores dicen que el proceso es relativamente simple y puede integrarse en las líneas de producción existentes en tan solo unos pocos pasos adicionales, lo que ayudará a la producción de nuevas células tándem sin costos excesivos.
