Células solares hechas de perovskita

Nueva capa protectora muy delgada  de  óxido de aluminio (Al2O3) aporta una mayor estabilidad a las Células solares hechas de perovskita .

La adición de unos pocos nanómetros de una capa de  perovskita   delgada protege una célula solar de   la humedad – incluso obstáculo importante para la aplicación comercial de este nuevo tipo de célula solar.




Una ventaja sorprendente es aumentar el rendimiento de 3%. Estas son las conclusiones de los investigadores de la Universidad de Tecnología Endimvourgou e instituto de investigación ECN.

Células solares hechas de perovskita

Las células solares hechas de perovskita han experimentado un rápido desarrollo en los últimos años. La perovskita es un metal que tiene la misma estructura cristalina que el calcio-titanio-óxido (CaTiO3).

El rendimiento de este tipo de células solares ha aumentado a 22% dentro de unos pocos años. Un inconveniente por el momento, sin embargo, es el efecto perjudicial de la humedad: vapor de agua de la atmósfera en la interacción con el cristal de la perovskita causar degradación significativa del rendimiento con el tiempo.

Esta inestabilidad es un obstáculo para la comercialización exitosa.

Protección contra la humedad de Células solares hechas con perovskita

Algunos investigadores han publicado recientemente que cubrir  la capa de perovskita sensible con pocas capas atómicas de óxido de aluminio para la protección contra la degradación causada por la humedad.

Estas capas contenidas en la célula solar, se encuentran entre la capa de perovskita y el contacto eléctrico. Los investigadores han elegido el óxido de aluminio (Al2O3), ya que se puede formar directamente sobre cualquier superficie.

Aunque Al2O3 tiene propiedades de aislamiento eléctrico, sino que también se puede usar como una capa intermedia entre la perovskita semi-conductor y los contactos conductores limitando el espesor de la capa a un nanómetro o menos. portadores de carga pueden entonces pasar eléctricamente a través de la capa de material aislante.

Comparación: capa / no capa

Una vez construidos, las capas delgadas se aplican en una composición precisa por la deposición de capa atómica (ALD), los investigadores compararon la estabilidad de estas células con células idénticas sin esta capa.

Estas células colocadas , en un paquete sellado no proporciona ninguna protección adicional contra la humedad. Dos meses después de la exposición a una atmósfera húmeda, las células que contienen la capa de Al2O3 alcanzaron el 60-70% del rendimiento inicial, mientras que las células de control sólo el 12%.

Rendimiento más alto

Además, la capa mejora del rendimiento del 15% al ​​18%de las Células solares hechas con perovskita. Esta era una ventaja añadida y los investigadores no pueden explicar por el momento. Si las capas aumentarán el registro en la celda perovskita es difícil de decir. Se fabrican de una manera completamente diferente de la estructura simple, escalable que elegimos. Pero la estabilidad es muy probable que aumente en estas células.

amplio espectro




El hecho de que la capa protectora de óxido de aluminio no se incorpora en el exterior, como a menudo se ha intentado por otros investigadores también permite la aplicación a una amplia gama de materiales en ambos lados de la célula solar y permite la máxima penetración de la luz en la capa de la utilización óptima perovskita y por lo tanto de la corriente eléctrica.

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