Investigadores del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania han desarrollado una célula solar en tándem de perovskita y silicio con una eficiencia del 31,6%. La célula solar de 1 cm2 tiene una capa superior de perovskita que se depositó sobre una célula solar de heterounión de silicio texturizada industrialmente mediante un proceso de fabricación híbrido.
Las células solares de silicio industriales tienen una forma de pirámide del tamaño de un micrómetro en su superficie para dirigir más luz hacia la célula solar y reducir las pérdidas por reflexión. El uso de este estándar industrial como base para las células solares en tándem de perovskita y silicio conduce a mayores rendimientos energéticos, y facilita la integración del nuevo tipo de célula en los procesos de fabricación establecidos.
Sin embargo, la superficie en forma de pirámide supone un desafío para la segunda subcélula del tándem, según explican los expertos. Para poder aplicar la capa de perovskita de manera uniforme sobre una estructura de superficie de este tipo, se requiere un método especial, por lo que los investigadores de Fraunhofer ISE están trabajando en un proceso híbrido combinado de deposición de vapor y deposición química húmeda.
Eficiencia certificada por el CalLab de Fraunhofer ISE
Para este desarrollo, el Instituto Fraunhofer ISE incorporó los resultados de los proyectos de investigación ‘PrEsto’ y ‘MaNiTU’, así como una colaboración con científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) de Arabia Saudita. La eficiencia del 31,6% fue certificada por el CalLab de Fraunhofer ISE y es el valor más alto hasta la fecha para una célula solar compuesta por una capa de silicio texturizada industrialmente y el uso de la ruta de deposición híbrida para la capa de perovskita.
Para lograr este valor, los investigadores se centraron en la celda superior de perovskita y, en concreto, optimizaron la pasivación entre la capa de perovskita y la capa de conducción de electrones. No obstante, los expertos señalan que seguirán trabajando para aumentar aún más la eficiencia mediante mejoras en la capa inferior de silicio.