Los científicos de la Universidad de Cambridge que estudian materiales de perovskita para celdas solares de próxima generación han descubierto que pueden ser más eficientes cuando sus composiciones químicas están menos ordenadas, simplificando enormemente los procesos de producción y reduciendo los costos.
Los sorprendentes hallazgos, publicados en Nature Photonics, son el resultado de un proyecto colaborativo, dirigido por el Dr. Felix Deschler y el Dr. Sam Stranks.
El material más comúnmente utilizado para producir paneles solares es el silicio cristalino, pero para lograr una conversión de energía eficiente se requiere un proceso de producción que es costoso y lento. El material de silicio debe tener una estructura de oblea altamente ordenada y es muy sensible a las impurezas, como el polvo, por lo que debe fabricarse en una habitación limpia.
En la última década, los materiales de perovskita han surgido como alternativas prometedoras.
Las sales de plomo utilizadas para fabricarlas son mucho más abundantes y más baratas de producir que el silicio cristalino, y se pueden preparar en una tinta líquida que simplemente se imprime para producir una película del material.
Los componentes utilizados para hacer la perovskita se pueden cambiar para dar a los materiales diferentes colores y propiedades estructurales, por ejemplo, haciendo que las películas emitan diferentes colores se recoje la luz solar de manera más eficiente.
Solo necesita una película muy delgada de este material de perovskita, aproximadamente mil veces más delgada que un cabello humano, para lograr eficiencias similares a las obleas de silicio que se usan actualmente, abriendo la posibilidad de incorporarlas en ventanas o pantallas de teléfonos inteligentes flexibles y ultraligeras.
“Esta es la nueva clase de semiconductores que realmente podría revolucionar todas estas tecnologías”, dijo Sascha Feldmann, Ph.D. estudiante en el Laboratorio Cavendish de Cambridge.
“Estos materiales muestran una emisión muy eficiente cuando los excitas con fuentes de energía como la luz, o aplicas un voltaje para encender un LED”.
“Esto es realmente útil, pero no quedó claro por qué estos materiales que procesamos en nuestros laboratorios de manera mucho más cruda que estas obleas de silicio de alta pureza para salas limpias, funcionan tan bien”.
Los científicos habían asumido que, al igual que con los materiales de silicio, cuanto más ordenados pudieran hacer los materiales, más eficientes serían. Pero Feldmann y su coautor principal, Stuart MacPherson, se sorprendieron al descubrir que lo contrario era cierto.
Noticia de: Phys.org
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