El guanidinio, alternativa para elevar la eficiencia solar de la perovskita al 19% durante 1.000 horas
La perovskita está un paso más cerca de ser el material de los paneles fotovoltaicos del futuro. El último avance procede de un grupo científico de la Escuela Politécnica de Lausana (EPFL) que ha logrado celdas solares de perovskita con una eficiencia del 19% y, clave, estables. Esto ha sido posible gracias a la incorporación a las células de guanidinio, con el que el rendimiento se mantuvo durante 1.000 horas de continua exposición a la iluminación.
Según los científicos que han participado en este proyecto, que cuenta entre otros con la colaboración de la Universidad de Córdoba y de Abengoa Reserch, el resultado obtenido en pruebas de laboratorio se traduciría, en la práctica, en 1.333 días de uso real de esta tecnología, sin que sufra mermas en su rendimiento.
"Es un paso fundamental en el campo de la perovskita", asegura el miembro del proyecto, Mohammad Khaja Nazeerruddin. Y es que su avance puede acabar con los clásicos problemas de la perovskita para su salto a escala comercial, como la falta de estabilidad. Los materiales cristalinos que forman la perovskita son propensos a descomponerse con el paso del tiempo. Esto, además de en incertidumbre, se traduce en el ámbito de la comercialización en un alza en los costes.
Ahora, esta investigación da un paso adelante en este aspecto, al reforzar la estabilidad de estas células y lograr una eficiencia cercana al 20%, que se aproxima paso a paso al 25% de las clásicas celdas solares de silicio.
¿Cómo ha sido posible este avance? Profundizando sobre una senda que ya había sido explorada: sintetizar materiales de perovskita que pudieran mantener su eficiencia a lo largo del tiempo. Esta opción se había probado ya con opciones como el rubidio o el cesio. Estas apuestas, sin embargo, eran "difíciles de implementar, además de costosas", asegura en un comunicado la EPFL.
Como alternativa, este equipo ha apostado por la mejora de la estabilidad de la perovskita con la introducción de un catión orgánico de guanidinio en metilamonio de yoduro de plomo. Así, se ha podido comprobar que, al insertar este tipo de catión en la estructura de cristal de la perovskita, se logra reforzar la estabilidad térmica y ambiental del material. Tanto es así que en lo que se conoce como factor de tolerancia de Goldschmidt, un indicador de la estabilidad de las estructuras cristalinas, el guanidinio obtiene un 1,03. El dato está muy próximo al "factor de tolerancia ideal", que se sitúa en el 1, o ligeramente por debajo. Con estos resultados, el grupo considera que se abre "un nuevo paradigma para el diseño con perovskita".
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