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Tecnolog��a e Innovaci��n
Brasil | 17-08-2022

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Nueva molécula mejora la eficiencia y estabilidad de células solares de perovskita   
El material fue sintetizado por investigadores del Centro de Innovación en Nuevas Energías. El grupo observó aumento en la capacidad de convertir luz en electricidad y menor degradación del dispositivo
Agencia FAPESP ( Brasil )
Traducción Programa INFOCIENCIA
Nueva molécula mejora la eficiencia y estabilidad de células solares de perovskita Las células solares de perovskitas híbridas -con componentes orgánicos e inorgánicos- son consideradas muy prometedoras, aún cuando no estén disponibles comercialmente. Además de alcanzar una eficiencia muy próximo a la obtenida por células de silicio, son flexibles y transparentes y pueden ser producidas en gran escala, con métodos simples y de bajo costo. Sin embargo, uno de sus principales problemas es el hecho de que su eficiencia no se mantiene a lo largo del tiempo.

Un estudio apoyado por la FAPESP y publicado en la revista JACS Au apunta una posible vía para superar ese obstáculo.

El trabajo fue desarrollado por investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), del Instituto de Química de São Carlos de la Universidad de São Paulo (IQSC-USP) y de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), en el ámbito del Centro de Innovación en Nuevas Energías (CINE), un Centro de Investigación en Ingeniería (CPE) apoyado por FAPESP y Shell.

Los autores desarrollaron y sintetizaron una nueva molécula y trataron, con este material, la superficie de películas compuestas por una perovskita muy utilizada en el desarrollo de células solares. Utilizando estas películas como capa activa, encargada de capturar los fotones y transformarlos en electrones, el grupo montó células solares y probó el rendimiento de los dispositivos, demostrando una mejora significativa en la capacidad de convertir la luz en electricidad (eficiencia energética) y en el mantenimiento de esta capacidad a lo largo del tiempo (estabilidad).

“La principal contribución de este trabajo fue el descubrimiento de una molécula orgánica inédita, capaz de mantener la estabilidad de los dispositivos solares basados en perovskitas híbridas”, resume el profesor de la Unicamp Caio Costa Oliveira, coautor del artículo.

Con experiencia en el diseño y síntesis de nuevas moléculas, el profesor fue responsable por orientar al estudiante Lucas Scalon en el desarrollo de la molécula. Scalon es becario de doctorado de la FAPESP en el Instituto de Química de la Unicamp.

Con esta molécula, una sal bidentada de anilinio, los investigadores “pasivaron” la superficie de las películas de perovskita, es decir, la hicieron menos susceptible a las interacciones con el medio. Más precisamente, la presencia de la nueva molécula creó una barrera protectora contra la humedad en el material y neutralizó algunos defectos que suelen surgir en las perovskitas durante la producción de películas. La humedad y los defectos son dos factores que afectan a la estabilidad de estos materiales y, por tanto, al rendimiento de las células solares.

Según los autores del estudio, la presencia de la molécula orgánica permitió aumentar la eficiencia de las células solares del 17% al 19%. “Parece poco, pero lograr estos valores es un desafío”, comenta el profesor Oliveira. “Más importante aún, nuestras células solares mantuvieron la misma eficiencia durante 90 días, mientras que los dispositivos sin la molécula se redujeron al 16 % durante el mismo período”.

El artículo “Mejora de la estabilidad y la eficiencia de las células solares de perovskita mediante una sal bidentada de anilinio” se puede leer en: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00151.

Fuente: Jefatura de Prensa del CINE.