El bloqueig d'electrons permet les cèl·lules solars amb una eficiència del 18,5 per cent

Científics alemanys i suïssos han desenvolupat conjuntament una cèl·lula solar de perovskita utilitzant elèctrodes de carboni amb una eficiència de fins a un 18,5 per cent i que reté un 82 per cent després de 500 hores de llum contínua. Tot i que l'eficiència d'aquesta cèl·lula queda molt endarrerida amb altres dispositius solars de perovskita, es produeix mitjançant un procés de baixa temperatura, cosa que permet aconseguir una producció a gran escala de baix cost, fent que aquest enfocament mereixi una exploració posterior.

En un article recentment publicat, els científics dirigits per l'Institut Fraunhofer per a Sistemes d'Energia Solar van dir: "Els elèctrodes de contacte metàl·lics [actualment utilitzats] acceleren la degradació de les cèl·lules solars de perovskita a causa de la difusió d'impureses metàl·liques a la superfície. Reemplaçant els contactes metàl·lics amb químicament Els elèctrodes de carboni-grafit inerts i robusts a les cèl·lules solars de perovskita (és a dir, les cèl·lules solars de perovskita basades en carboni (C-PSC)) poden resoldre fonamentalment aquest problema. Té capacitats de gestió de la pressió ambiental basades en tecnologia d'impressió industrialment madura, per la qual cosa és força prometedor. per a la comercialització".

Van continuar explicant que es va produir un altre problema a les cèl·lules C-PSC, que va provocar una pèrdua de rendiment a la interfície de l'elèctrode de carboni amb la capa de perovskita. Per superar aquest problema, l'Institut Fraunhofer de Sistemes d'Energia Solar ISE, en col·laboració amb científics de l'Institut Federal Suís de Tecnologia de Lausana (EPFL), va desenvolupar una capa de barrera que es pot col·locar entre els dos.

Van dipositar una altra estructura de perovskita a la capa activa de la bateria i van utilitzar diverses tècniques d'imatge per determinar que aquesta capa addicional podria impedir que els electrons es moguessin en la direcció "equivocada" i millorar el rendiment de la bateria.

Expliquen aquest enfocament a "Utilització de perovskites 2D com a capes de bloqueig d'electrons en cèl·lules solars de perovskita d'alta eficiència (18,5 per cent) amb elèctrodes de carboni imprimibles a baixa temperatura", publicat recentment a Advanced Energy Materials . Com el títol indica, l'equip va crear una cèl·lula amb una alta eficiència del 18,5 per cent i va mantenir una eficiència del 82 per cent després de 500 hores d'exposició a la llum solar. El dispositiu de control sense barrera va aconseguir una eficiència inicial del 15,7 per cent, però va perdre el 63 per cent de la seva eficiència després de 200 hores d'il·luminació.

"Creiem que l'ús de perovskites 2D com a capes de bloqueig d'electrons (EBL) pot ajudar a obrir el camí per a la futura pràctica eficient i estable a llarg termini del desenvolupament de C-PSC totalment impresos", va concloure l'equip.