Las células solares de perovskita han surgido como una alternativa prometedora a las células solares convencionales de silicio. En este contexto, los investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) de Estados Unidos han desarrollado un método para hacer películas de perovskita de alta calidad a temperatura ambiente. Esto no solo simplificó el proceso de producción, sino que también aumentó la eficiencia del material al 24,4%.
Pese a sus ventajas frente a las células solares de silicio, la producción de células solares de perovskita implica un proceso a altas temperaturas y complicados pasos posteriores al tratamiento, lo que ralentiza significativamente su fabricación. Estos factores impiden la adopción de la perovskita en la fabricación a gran escala y aumentan su impacto negativo en el medio ambiente.
En este contexto, los investigadores de la UCSB ajustaron la composición química del material para desarrollar una tinta de perovskita que creó películas de alta calidad de manera mucho más efectiva. Este método sigue los mismos procedimientos que el convencional, pero omite los dos pasos que consumen más tiempo: el recocido térmico y el postratamiento. Esta técnica de fabricación más simple también encaja mejor con los procesos de fabricación estándar y reduce el uso general de energía, lo que reduce sus emisiones de dióxido de carbono.
Además, el nuevo material superó a las células fabricadas mediante el proceso convencional de alta temperatura, ya que logró una eficiencia del 24,4%, superando los límites anteriores, que estaban por debajo del 20% para los dispositivos procesados a temperatura ambiente. La investigación ha sido publicada en la revista científica Joule.
Diseños libres de células solares de alta eficiencia
El nuevo procedimiento también es extremadamente cuidadoso. Para demostrarlo, el equipo de investigadores preparó una capa de perovskita sobre hojas, algo que hasta el momento era imposible con el proceso anterior a alta temperatura. Los investigadores eligieron este método de forma simbólica dado que las células solares imitan el proceso fotosintético de las hojas.
Según los investigadores, esta versatilidad abre una amplia gama de posibles aplicaciones, como la generación flexible de energía en interiores y exteriores. Este nuevo enfoque permitiría el desarrollo de células solares de alta eficiencia con diseños de forma libre capaces de alimentar la gama cada vez mayor de dispositivos electrónicos portátiles, sensores, pantallas, cámaras de seguridad, dispositivos de Internet de las cosas (IoT), entre otros dispositivos.