Un equip d’investigació liderat pel catedràtic Iván Mora Seró de l’Institut de Materials Avançats (INAM) de la Universitat Jaume I de Castelló ha aconseguit millorar l’eficiència i la durabilitat de cèl·lules solars de perovskita d’estany
. En concret, s’han superat les 1.300 hores d’estabilitat operativa, la més alta coneguda fins ara, gràcies a la incorporació d’additius en la preparació dels dispositius. L’estudi s’ha publicat aquesta setmana en la revista Joule, especialitzada en energia sostenible.
Les perovskites d’halur a base d’estany han sorgit com a candidates prometedores per a alleujar els problemes de toxicitat associats amb les perovskites de plom, la toxicitat de les quals és un hàndicap per a la seua explotació amb fins tecnològics. Actualment, s’exploren derivats d’altres elements com l’antimoni, el bismut, el coure, el germani o l’estany, que són menys tòxics. En el cas de l’estany s’ha assolit, fins ara, una eficiència superior al 14%, però presenta greus problemes d’estabilitat.
Aquest treball ha introduït, per primera vegada, una combinació de iodur de dipropilamoni i borohidrur de sodi, dos additius que han permès preparar dispositius amb eficiències de fotoconversió (PCE) superiors al 10%, que destaquen per la seua major estabilitat i que han mantingut el 96% del PCE inicial després de 1.300 hores sota il·luminació d’un sol en atmosfera de nitrogen que, fins on coneixen els autors, és el valor més alt conegut per a cèl·lules solars basades en perovskita d’estany. «Hem observat —comenta l’investigador Iván Mora Seró— que el control de la química d’halurs és un aspecte clau per a delinear el rendiment de les cèl·lules solars de perovskita basades en estany i els dispositius optoelectrònics».
Encara que l’estabilitat dels semiconductors i dispositius de perovskites d’halur en condicions de funcionament està encara lluny de ser competitiva amb les tecnologies de silici (les més emprades actualment en l’àmbit de les fotovoltaiques), «els resultats d’aquest estudi proporcionen una informació valuosa i indiquen la direcció que ha de prendre la investigació per a aconseguir additius més eficients que controlen la química de l’halur i la seua entrada en el mercat de la tecnologia fotovoltaica», explica Iván Mora Seró, investigador responsable de l’estudi juntament amb el Dr. Rafael S. Sánchez.
La investigació ha sigut desenvolupada per Jesús Sánchez-Díaz, Rafael S. Sánchez, Sofía Masi, Agustín O. Alvárez, Eva M. Barea i Iván Mora Seró de l’Institut de Materials Avançats (INAM) de la Universitat Jaume I; Marie Kreĉmarová, Vladimir S. Chirvony, Juan F. Sánchez-Royo i Juan P. Martínez-Pastor de l’Institut de Ciència dels Materials (UMDO) de la Universitat de València i, aquest últim, també vinculat a Matinée, unitat associada al CSIC (ICMM-ICMUV) de la UV; i Jesús Rodríguez-Romero de la Facultat de Química de la Universidad Nacional Autónoma de Mèxico en Coyoacán.
