Un equipo de investigación ha realizado una revisión de los avances recientes en módulos fotovoltaicos de perovskita. Las células solares de perovskita son una gran promesa para la próxima generación de tecnología fotovoltaica. Con esta prometedora tecnología surge la necesidad de películas de perovskita de alta calidad para módulos fotovoltaicos de gran superficie. El estudio del equipo ayuda a los investigadores que están trabajando para lograr una mayor comercialización de módulos fotovoltaicos de perovskita.

El equipo, con investigadores de la Universidad de Hangzhou Dianzi, la Universidad de Sialkot, la Universidad de Changzhou, la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nanjing y la Academia de Ciencias de China, publicó sus hallazgos en la revista Nano Research Energy .

En su estudio, el equipo examinó y resumió los avances recientes en los módulos fotovoltaicos de perovskita, centrando su atención en los métodos de recubrimiento utilizados en estos módulos. Estos métodos incluían el revestimiento por rotación, el rascado, el revestimiento con matriz ranurada, el revestimiento por pulverización, la impresión por inyección de tinta, la deposición de cubierta blanda y la deposición de vapor. También examinaron la regulación del crecimiento de las películas de perovskita de alta calidad y de gran superficie. Su estudio abarca las direcciones de desarrollo futuro y las perspectivas de los módulos fotovoltaicos de perovskita.

Las células solares de perovskita ofrecen propiedades optoeléctricas muy útiles en aplicaciones fotovoltaicas. Las celdas solares de perovskita son menos costosas y se pueden fabricar de forma más sencilla que las celdas solares de silicio actualmente en uso. Debido a esto, estas células solares de perovskita están atrayendo la atención tanto de la academia como de la industria. En particular, las células solares de perovskita son de alta eficiencia y pueden fabricarse mediante procesos de bajo costo.

Las células solares de perovskita han logrado una eficiencia de conversión de energía certificada a escala de laboratorio del 25,7 por ciento. Debido a su alta eficiencia de conversión de energía y bajo costo, las células solares de perovskita son una gran promesa para la comercialización futura. Pero aunque estas células solares de perovskita de alta eficiencia se pueden fabricar con un área de menos de 0,1 cm ² , los investigadores están experimentando desafíos para ampliar con éxito las películas de perovskita para módulos fotovoltaicos más grandes.

A los investigadores les resulta difícil expandir las películas de alta calidad de módulos de área pequeña a módulos de área grande. La alta eficiencia de conversión de energía que se puede lograr con células solares de perovskita de área pequeña disminuye significativamente cuando se utilizan en módulos fotovoltaicos de perovskita más grandes. Hasta que se pueda superar este obstáculo, es difícil fabricar estas células solares de perovskita para uso comercial en grandes áreas.

"Para la fabricación de módulos fotovoltaicos de perovskita de gran superficie hacia la industrialización, es necesario resolver muchos problemas, como la eficiencia relativamente baja de los módulos fotovoltaicos de perovskita de gran superficie, la preparación de películas de perovskita de alta calidad y gran superficie, y el diseño de subcélulas interconectadas a módulos compuestos", dijo Liang Chu, profesor de la Universidad de Hangzhou Dianzi. El primer paso es poder depositar películas de perovskita de gran superficie con alta uniformidad y reproducibilidad.

Los procesos para depositar películas de perovskita de gran área son variados sin una escala industrial estandarizada. Estos métodos de recubrimiento son importantes porque el espesor, la cristalinidad, la rugosidad de la superficie y la compacidad de las películas de perovskita afectan directamente su absorción, generación y separación de carga y el rendimiento del dispositivo. El equipo de investigadores estudió y analizó los diversos métodos de recubrimiento, identificó sus limitaciones y exploró el potencial de los módulos fotovoltaicos de perovskita para futuras aplicaciones comerciales.

Mirando hacia la futura comercialización, el equipo de investigación observa varias direcciones de desarrollo. Sugieren que los investigadores continúen desarrollando los métodos de recubrimiento para las películas de perovskita de alta calidad de área grande, con las composiciones de perovskita optimizadas aún más para mejorar los módulos fotovoltaicos de perovskita eficientes.

También sugieren que las capas enterradas y superficiales deben modificarse simultáneamente para pasivar los defectos de perovskita en los módulos fotovoltaicos de perovskita. Estas capas de interfaz resuelven el problema de la reacción de corrosión. La última recomendación del equipo es que los investigadores deberían considerar las estrategias de estabilidad, que se han utilizado ampliamente en las células solares de perovskita de área pequeña. "Estas estrategias podrían mejorar en gran medida la estabilidad de los módulos fotovoltaicos de perovskita de gran superficie", dijo Chu. + Explora más

Científicos fabrican submódulos de perovskita de gran superficie y alto rendimiento para células solares