Fuente: Perovskite-info.com
El electrodo revolucionario NIO/AG/NIO aumenta la eficiencia y la durabilidad de las células solares bifaciales, prometedores avances en Agrivoltaica, tecnología automotriz y más con su diseño ultra delgado y de alta transmitancia.
Los investigadores del Instituto Indio de Tecnología han desarrollado un nuevo electrodo transparente NIO/AG/NIO que mejora significativamente la eficiencia y la durabilidad de las células solares de perovskita bifacial. Este electrodo de tres capas, fabricado utilizando una técnica de deposición de vapor físico de baja energía, ofrece baja resistencia eléctrica y alta transmitancia de luz visible. El diseño innovador permite a las células solares lograr eficiencias de conversión de energía de 9.05% y 6.54% cuando se iluminan de diferentes lados, con un alto factor de bifacialidad del 72%, lo que indica una captura de luz efectiva desde ambas direcciones.
Las células solares bifaciales también demostraron una notable durabilidad, manteniendo el 80% de su eficiencia inicial durante más de 1, 000 horas sin encapsulación protectora. Su capacidad para transmitir una luz significativa en la región de infrarrojo cercano los hace adecuados para aplicaciones en ventanas térmicas y optoelectrónica. Con un perfil delgado de menos de 40 nm, el electrodo transparente es ideal para la integración en materiales de construcción y aplicaciones de células solares en tándem. Este avance podría allanar el camino para aplicaciones más amplias en Agrivoltaica, tecnologías automotrices y otras innovaciones de energía solar.
¿Cómo mejora el electrodo NIO/AG/NIO el rendimiento y la durabilidad de las células solares de perovskita bifacial?
Absorción de luz mejorada: la estructura del electrodo NIO/AG/NIO está diseñada para optimizar la absorción de la luz minimizando la reflexión y maximizando la transmisión. La capa de plata (Ag) actúa como un núcleo altamente conductivo, mientras que las capas de óxido de níquel (NIO) a cada lado sirven como recubrimientos antirreflectantes, mejorando la eficiencia general de absorción de luz de la célula solar.
Conductividad eléctrica mejorada: la plata es conocida por su excelente conductividad eléctrica. Al incorporar una capa de Ag delgada, el electrodo reduce significativamente la resistencia eléctrica, facilitando el transporte de carga eficiente dentro de la célula solar. Esto da como resultado una mayor eficiencia de conversión de energía en comparación con los materiales de electrodos tradicionales.
Durabilidad y estabilidad: las capas NIO no solo contribuyen a la gestión de la luz sino que también protegen la capa de plata de la oxidación y la degradación ambiental. Esta característica protectora mejora la estabilidad y durabilidad a largo plazo de las células solares, como lo demuestra su capacidad para mantener el 80% de su eficiencia inicial durante períodos prolongados sin encapsulación.
Rendimiento bifacial: el diseño bifacial de las células solares les permite capturar la luz de los lados delanteros y traseros. El alto factor de bifacialidad del 72% indica que las células son altamente efectivas para utilizar la luz difusa y reflejada, que es particularmente beneficiosa en entornos con condiciones de iluminación variables.
Diseño delgado y liviano: con un grosor total de menos de 40 nm, el electrodo NIO/AG/NIO es excepcionalmente delgado y liviano. Esto lo hace adecuado para la integración en una variedad de aplicaciones, incluidos los fotovoltaicos integrados en el edificio (BIPV) y las células solares en tándem, donde el peso y el espacio son consideraciones críticas.
Aplicaciones versátiles: la capacidad del electrodo para transmitir la luz en la región de infrarrojo cercano abre posibilidades para su uso en ventanas térmicas y dispositivos optoelectrónicos. Esta versatilidad extiende las aplicaciones potenciales de la tecnología más allá de la generación de energía solar tradicional.
Potencial para agricultas y tecnologías automotrices: el mejor rendimiento y la durabilidad de estas células solares los convierten en candidatos ideales para los sistemas agriovoltaicos, donde pueden usarse para generar electricidad al tiempo que permite que pase suficiente luz para el crecimiento de las plantas. Además, su integración en tecnologías automotrices podría conducir a vehículos con energía solar más eficiente.
Escalabilidad y rentabilidad: el uso de una técnica de deposición de vapor físico de baja energía para fabricar el electrodo NIO/AG/NIO sugiere que el proceso de producción puede ampliarse de manera eficiente. Esto podría conducir a una fabricación rentable, lo que hace que la tecnología sea más accesible para la adopción generalizada en varias industrias.
