Aunque las perovskitas son una alternativa prometedora al silicio utilizado para fabricar la mayoría de las celdas solares de hoy en día, se necesitan nuevos procesos de fabricación para que sean prácticas para la producción comercial.
Para ayudar a llenar este vacío, los investigadores han desarrollado un nuevo método de recubrimiento por pulverización de precisión que permite diseños de celdas solares de perovskita más complejos y podría ampliarse para la producción en masa.
Las perovskitas son prometedoras para las celdas solares de próxima generación porque absorben la luz y la convierten en energía con mayor eficiencia y costos de producción potencialmente más bajos que el silicio, e incluso se pueden rociar sobre vidrio para crear ventanas que produzcan energía.
Este desarrollo consiste en un proceso para depositar perovskita capa por capa con espesores controlables y tasas de deposición para cada capa, explica el líder del equipo de investigación Pongsakorn Kanjanaboos de la Facultad de Ciencia e Innovación de Materiales de la Universidad de Mahidol en Tailandia.
Este nuevo método de recubrimiento por aspersión se ha denominado deposición secuencial por aspersión y se puede usar para crear un diseño de perovskita multicapa, es decir, la aplicación de diferentes materiales de perovskita en cada capa, lo que permite la personalización de la función de un dispositivo o la capacidad de cumplir con los requisitos específicos de rendimiento y estabilidad.
Perovskitas en las celdas solares del futuro
Una de las ventajas de las perovskitas es que son procesables en solución, lo que significa que una celda solar se forma secando perovskita líquida en un sólido a baja temperatura, un proceso de fabricación mucho más fácil y menos costoso que hacer una celda solar de silicio tradicional en un proceso que requiere temperaturas muy altas y cortar un material sólido en obleas.
Sin embargo, el proceso de solución típicamente utilizado para hacer perovskitas no permite diseños de capas múltiples porque la capa superior tiende a disolver la capa inferior ya seca, pero para superar este desafío, los investigadores recurrieron a un proceso conocido como deposición secuencial en aerosol en el que se aplican pequeñas gotas de un material a una superficie.
Después de probar diferentes métodos de recubrimiento por pulverización, encontraron uno que funcionaba a temperaturas de alrededor de 100 ° C, para después optimizar los parámetros de pulverización de tal forma que se garantice que las pequeñas gotas se sequen y cristalicen en perovskita sólida inmediatamente después del contacto con la capa inferior ya seca.
Los investigadores demostraron la técnica depositando un material de perovskita con alta estabilidad en diferentes materiales de perovskita con mejores propiedades eléctricas. Este dispositivo de perovskita semitransparente de doble capa mostró capas claramente definidas y al mismo tiempo logró un alto rendimiento y una buena estabilidad.
