Las células solares innovadoras utilizan iluminación interior

Un equipo internacional liderado por el University College de Londres (UCL) ha desarrollado una célula solar de perovskita más duradera que puede captar eficientemente la energía de la luz interior. Esta tecnología promete permitir que dispositivos de bajo consumo, como teclados, mandos a distancia, alarmas, sensores, etc., funcionen sin baterías.

A diferencia de las células solares de silicio tradicionales, la perovskita puede ajustar su composición para absorber mejor longitudes de onda específicas de la luz interior. Sin embargo, el material suele contener defectos cristalinos (llamados "trampas") que atrapan electrones, interrumpiendo el flujo de corriente y promoviendo la degradación.

En el estudio publicado en Advanced Functional Materials , el equipo combinó tres productos químicos para reducir este defecto, incluido RbCl (cloruro de rubidio), que ayuda a que los cristales de perovskita crezcan de manera uniforme y reduce el estrés, así como otros dos productos químicos que estabilizan los iones de yoduro y bromuro, evitando que se separen y degraden el rendimiento.

"La célula solar tiene muchos defectos, como un pastel cortado en pedazos. Los tres 'ingredientes' que añadimos unieron el pastel, permitiendo que la corriente fluyera con mayor facilidad. El efecto combinado es más potente que el de cualquiera de los componentes por separado", explica el autor principal, Siming Huang, estudiante de doctorado en la UCL.

Como resultado, la celda alcanzó una eficiencia de conversión del 37,6 % de la luz interior a una intensidad de 1000 lux (equivalente a la luminosidad de una oficina), estableciendo un récord mundial para una celda de perovskita optimizada para iluminación interior con una banda prohibida de 1,75 eV. Su vida útil prevista es superior a 5 años, muy superior a las semanas o meses de los modelos anteriores.

Las pruebas demostraron que, tras más de 100 días, la batería nueva conservó el 92 % de su rendimiento inicial, en comparación con el 76 % de la muestra de control. En condiciones extremas (300 horas de luz alta continua a 55 °C), la batería nueva conservó el 76 % de su rendimiento, mientras que la muestra de control solo alcanzó el 47 %.

El profesor asociado Mojtaba Abdi Jalebi (UCL) afirmó: «Miles de millones de pequeños dispositivos que consumen mucha energía dependen actualmente del reemplazo de baterías, una práctica insostenible. Nuestras células solares de perovskita podrían captar más energía, durar más y ser más económicas, ya que están hechas de materiales comunes, son fáciles de fabricar e incluso pueden imprimirse como un periódico».