Fuente: imec-int.com
Imec, socio de EnergyVille, en colaboración con la Universidad de Chipre, ha demostrado la estabilidad a largo plazo en exteriores de los módulos solares de perovskita.
Minimódulos de 4 cm.2, desarrollados en imec/EnergyVille, fueron evaluados exhaustivamente durante dos años en condiciones reales en Chipre, con una notable retención de eficiencia energética del 78 por ciento después de un año, que los módulos solares de perovskita actuales solo conservan durante semanas. Estos hallazgos prometedores se encuentran entre los primeros resultados del mundo real para abordar los problemas de estabilidad que actualmente obstaculizan la comercialización de las células solares de perovskita.
Durante la última década, las perovskitas de haluros metálicos se han convertido en un material prometedor para las células fotovoltaicas (PV) de próxima generación, gracias a sus propiedades ópticas y electrónicas únicas. Con avances en materiales e ingeniería, estas celdas han mostrado una rápida mejora en su eficiencia de conversión de energía (PCE).
Sin embargo, los problemas de estabilidad siguen siendo el principal obstáculo para una adopción generalizada, ya que se degradan debido a la humedad, la luz y el calor. Las pruebas estándar en interiores en un entorno controlado, que imita continuamente la irradiación solar, solo sirven como indicador del rendimiento en el mundo real. Las condiciones ambientales, como las variaciones de luz, temperatura y clima, afectan el rendimiento de la celda. A pesar de esto, sólo un puñado de grupos de investigación han investigado el rendimiento en exteriores de la energía fotovoltaica de perovskita, centrándose principalmente en células pequeñas en lugar de módulos.
Durante los últimos dos años, imec llevó a cabo un estudio exhaustivo del rendimiento en exteriores de sus módulos fotovoltaicos de perovskita. Minimódulos de 4 cm.2y desarrollados en imo-imomec Hasselt University e imec/EnergyVille en Bélgica, fueron probados en colaboración con la Universidad de Chipre.
Los módulos más duraderos conservaron el 78 por ciento de su PCE inicial después de un año al aire libre en Chipre. Esto demuestra su prometedora estabilidad en comparación con los módulos solares de perovskita actuales, que conservan dicha eficiencia en exteriores sólo durante semanas o meses. Gracias a la configuración al aire libre, también se descubrió un patrón constante de degradación del rendimiento durante el día y recuperación nocturna. Además, la gran cantidad de datos permitió la exploración con un modelo de aprendizaje automático, que mostró una fuerte correlación con la producción de energía real, destacando su potencial para predicciones de rendimiento futuras.
"Esta investigación representa un avance importante en la comprensión de la degradación de los módulos solares de perovskita en condiciones del mundo real. Con mayores mejoras en la eficiencia de nuestros minimódulos, que están diseñados teniendo en cuenta la ampliación, estos hallazgos pueden acelerar el camino hacia la comercialización de esta prometedora tecnología", afirmóTom Aernouts, Gerente de I+D en imec/UHasselt/EnergyVille.
Para obtener conocimientos más profundos sobre el comportamiento de la degradación en diferentes zonas climáticas, los módulos también se evaluarán en el clima lluvioso de Bruselas, el árido desierto de Nuevo México y los climas moderados de Madrid y Friburgo.
Los hallazgos se describen en su totalidad en el artículo 'Diurnal Changes and Machine Learning Analysis of Perovskite Modules Based on Two Years of Outdoor Monitoring', que se puede encontrar en ACS Energy Letters.
Esta investigación fue financiada en parte por la Unión Europea a través del proyecto TESTARE (ID de subvención: 101079488).
