Un nanomaterial hecho de fósforo, conocido como fosforeno, se perfila como un ingrediente clave para las células solares de perovskita (PSC) de próxima generación más sostenibles y eficientes.

Los PSC, que son una de las nuevas tecnologías solares de más rápido desarrollo y pueden lograr eficiencias comparables a las células solares de silicio disponibles comercialmente más comúnmente utilizadas.

Por primera vez, un equipo internacional de investigadores de química limpia dirigido por el profesor Joseph Shapter y la Universidad de Flinders, ha fabricado nanoláminas de fosforeno muy delgadas para PSC de baja temperatura utilizando el esfuerzo cortante rápido del revolucionario dispositivo fluídico de vórtice (VFD) de la Universidad.

"El silicio es actualmente el estándar para la energía solar en azoteas, y otros paneles solares, pero se necesita mucha energía para producirlos. No son tan sostenibles como estas opciones más nuevas, "dice el profesor adjunto Shapter, ahora en la Universidad de Queensland.

"El fosforeno es un material interesante porque es un buen conductor que absorbe la luz visible. En el pasado, la mayoría de los materiales no metálicos tenían una propiedad pero no ambas, " él dice.

"Hemos encontrado una nueva y emocionante forma de convertir el fósforo negro exfoliado en fosforeno, lo que puede ayudar a producir células solares más eficientes y también potencialmente más baratas". "dice el Dr. Christopher Gibson, de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Flinders.

"Nuestros últimos experimentos han mejorado el potencial del fosfeno en las células solares, mostrando una eficiencia extra del 2% -3% en la producción de electricidad ".

La investigación para producir fosforeno 2-D de alta calidad en grandes cantidades, junto con otros materiales futuros como el grafeno, está allanando el camino hacia una producción más eficiente y sostenible con el uso del VFD fabricado en SA. pulsos de luz láser en el infrarrojo cercano, e incluso un horno de microondas a escala industrial.

"El trabajo con fosforeno está explorando la adición de diferentes átomos a la matriz, lo que está mostrando resultados muy prometedores en catálisis, particularmente en el área de la división del agua para producir hidrógeno y oxígeno, "dice el profesor Shapter.

Con la capacidad de producir artificialmente estructuras de perovskita, la viabilidad comercial está en el umbral y no demasiado lejos una vez que las células se puedan ampliar con éxito. Mientras tanto, la investigación en todo el mundo continúa buscando formas de mejorar y optimizar el rendimiento de las células de perovskita.