Un equipo de investigación del Centro Helmholtz de Berlín para Materiales y Energía (HZB) en Alemania ha publicado un importante estudio en la revista Advanced Energy Materials, desarrollando con éxito una célula solar de perovskita de estaño basada en la nueva molécula orgánica Th-2EPT, logrando una eficiencia de conversión fotovoltaica del 8,2%. Este avance abre un nuevo camino para el desarrollo de tecnología fotovoltaica de perovskita sin plomo, más ecológica y estable.
Para abordar las limitaciones de rendimiento asociadas con la capa de contacto PEDOT:PSS en las células solares tradicionales de perovskita de estaño, el equipo de investigación adoptó de manera innovadora la tecnología de monocapas moleculares autoensambladas (SAM). Mediante cálculos teóricos sistemáticos y diseño molecular, el equipo descubrió que el derivado de fenotiazina Th-2EPT puede formar una estructura de interfaz más óptima. El Dr. Artem Musiienko, líder del proyecto, declaró: "Nuestros cálculos de teoría funcional de la densidad muestran que Th-2EPT tiene una mejor coincidencia con la red cristalina de la perovskita, reduciendo significativamente las pérdidas por recombinación en la interfaz."
La investigación presenta los siguientes avances clave:
Primera implementación exitosa de ingeniería de interfaz SAM de alta eficiencia en perovskita de estaño.
Solución del problema de desajuste de red cristalina mediante diseño molecular.
Películas de perovskita fabricadas con características de cristalización excepcionales.
Elevación de la eficiencia de las células de perovskita sin plomo a un nuevo nivel del 8,2%.
Valerio Stacchini, miembro del equipo de investigación, señaló: "Th-2EPT no solo mejora el contacto en la interfaz, sino que también mejora el rendimiento optoelectrónico de la propia capa de perovskita, lo cual es clave para el avance en eficiencia." Este nuevo material, sintetizado en colaboración con la Universidad Tecnológica de Kaunas en Lituania, proporciona una herramienta importante para desarrollar tecnología fotovoltaica de perovskita más ecológica y estable.
Actualmente, el equipo de investigación está trabajando para optimizar aún más el sistema de materiales y la estructura del dispositivo, centrándose en los siguientes aspectos:
Mejorar la estabilidad de la perovskita de estaño.
Explorar su potencial de aplicación en células solares en tándem.
Desarrollar procesos tecnológicos aptos para fabricación a escala.
Seguir aumentando la eficiencia de conversión fotovoltaica.
Este resultado de investigación no solo impulsa el desarrollo de células solares de perovskita sin plomo, sino que también proporciona una referencia importante para la ingeniería de interfaces de otros materiales fotovoltaicos ecológicos. Con la profundización de las investigaciones posteriores, esta tecnología podría traer nuevos avances al campo de las energías renovables.
