Célula solar en tándem china alcanza una eficiencia del 29,71 %

Investigadores de la Academia China de Ciencias han demostrado una célula en tándem con una eficiencia del 29,71 % que retuvo más del 91 % de su eficiencia tras 2.000 horas de funcionamiento. La combinación aborda dos desafíos persistentes de los dispositivos de perovskita: alcanzar una alta producción y mantenerla en el tiempo.

Cómo funciona la celda perovskita-CIGS

La estructura de dos terminales combina una célula superior de perovskita con una capa fotoeléctrica inferior basada en CIGS —cobre, indio, galio y selenio—. La capa de perovskita absorbe la porción de mayor energía de la luz solar, mientras que la capa CIGS captura la luz que la atraviesa.

Los investigadores modificaron la perovskita con 2PyS, o bis(2-piridilmetil) sulfuro.

El aditivo se une a los iones de plomo, reduciendo los defectos en la red cristalina y ralentizando la migración de partículas cargadas. Esa migración es una de las razones por las que las capas de perovskita pueden perder rendimiento relativamente rápido.

El tratamiento también produjo una película más uniforme y un crecimiento cristalino más ordenado. Eso reduce las pérdidas en los límites de grano y limita el número de sitios donde puede comenzar la degradación inducida por la luz solar. La célula superior resultante alcanzó una eficiencia del 22,21 %, mientras que el dispositivo en tándem alcanzó el 29,71 %.

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Eficiencia y obstáculos pendientes

Para comparar, los paneles comerciales de silicio suelen ofrecer alrededor de un 22–24 % de eficiencia, según la fuente. Por tanto, las células en tándem siguen siendo una vía principal para obtener mayor potencia a partir de la misma área de panel.

El resultado chino no es el único avance reciente. Oxford PV, con sede en el Reino Unido, también está desarrollando módulos perovskita-silicio y ha reportado una eficiencia récord por encima del 28 %.

Sin embargo, el dispositivo demostrado sigue siendo un desarrollo de laboratorio. Pasar de una muestra funcional a un panel producido en masa requiere fabricación a mayor escala, refinamiento de la tecnología, certificación y pruebas de durabilidad en instalaciones reales. Los investigadores no dieron una fecha de lanzamiento comercial ni planes de producción.

• Eficiencia de la célula en tándem: 29,71 %
• Eficiencia de la célula superior de perovskita: 22,21 %
• Eficiencia retenida tras 2.000 horas: más del 91 %
• Célula inferior: CIGS

Si el equipo puede reproducir estas cifras en áreas mayores y en producción industrial, el diseño podría ofrecer más potencia por metro cuadrado que los módulos de silicio actuales.