El profesor de UCLA Yang Yang, miembro del California NanoSystems Institute, es un innovador de renombre mundial en tecnología de células solares cuyo equipo en los últimos años ha desarrollado células solares de próxima generación construidas con perovskita, que tiene una eficiencia notable al convertir la luz solar en electricidad.

A pesar de este éxito, la delicada naturaleza de la perovskita, una muy ligera, flexible, material híbrido orgánico-inorgánico:detuvo un mayor desarrollo hacia su uso comercial. Cuando se expone al aire, Las células de perovskita se descompusieron y se desintegraron en unas pocas horas a unos pocos días. Las células se deterioraron aún más rápido cuando también se expusieron a la humedad, principalmente debido a la naturaleza hidroscópica de la perovskita.

Ahora el equipo de Yang ha superado la dificultad principal de la perovskita protegiéndola entre dos capas de óxido metálico. Este es un avance significativo hacia la estabilización de las células solares de perovskita. Su nueva construcción celular extiende la vida efectiva de la celda en el aire en más de 10 veces, con solo una pérdida marginal de eficiencia al convertir la luz solar en electricidad.

El estudio aparece en la edición en línea del 12 de octubre de la revista Nanotecnología de la naturaleza . El erudito postdoctoral Jingbi You y la estudiante de posgrado Lei Meng del Yang Lab fueron los autores principales del artículo.

"Ha habido mucho optimismo sobre la tecnología de células solares de perovskita, "Dijo Meng. En menos de dos años, El equipo de Yang ha avanzado la eficiencia de las células solares de perovskita de menos del 1 por ciento a cerca del 20 por ciento. "Pero su corta vida útil fue un factor limitante que hemos estado tratando de mejorar desde que desarrollamos células de perovskita con alta eficiencia".

Yang que tiene Carol y Lawrence E. Tannas, Jr., Cátedra de Ingeniería en UCLA, dijo que hay varios factores que conducen a un rápido deterioro en las células solares de perovskita normalmente en capas. Lo más significativo, Yang dijo:fue que la capa de amortiguación orgánica superior ampliamente utilizada tiene poca estabilidad y no puede proteger eficazmente la capa de perovskita de la humedad en el aire, acelerar la degradación celular. Las capas de amortiguación son importantes para la construcción de la celda porque la electricidad generada por la celda se extrae a través de ellas.

Meng dijo que en este estudio el equipo reemplazó esas capas orgánicas con capas de óxido metálico que intercalan la capa de perovskita. protegiéndolo de la humedad. La diferencia fue dramática. Las celdas de óxido metálico duraron 60 días en almacenamiento al aire libre a temperatura ambiente, conservando el 90 por ciento de su eficiencia de conversión solar original. "Con esta técnica perfeccionada, hemos mejorado significativamente la estabilidad".

El siguiente paso para el equipo de Yang es hacer que las capas de óxido de metal estén más condensadas para una mejor eficiencia y sellar la celda solar para una vida aún más larga sin pérdida de eficiencia. Yang espera que este proceso pueda ampliarse a una gran producción ahora que se ha resuelto el problema principal de la perovskita.