Desarrollan molécula innovadora que reduce pérdidas energéticas en celdas solares
Investigadores del Instituto de Tecnología y Ingeniería de Ningbo han creado una molécula de cloruro de diamonio que minimiza las pérdidas energéticas en celdas solares de tándem, logrando eficiencias de hasta 31.1%.
03/11/2025 | 23:01Redacción Cadena 3
FOTO: Molécula de cloruro de diamonio para celdas solares
Un equipo de investigación liderado por el Prof. Ye Jichun del Instituto de Tecnología y Ingeniería de Ningbo, parte de la Academia China de Ciencias, desarrolló una nueva molécula multifuncional en forma de jaula, compuesta por cloruro de diamonio. Esta molécula se diseñó para minimizar las pérdidas de energía interfacial, lo que permite que las celdas solares de tándem de perovskita/silicio (TSCs) alcancen una alta eficiencia y estabilidad. Los hallazgos fueron publicados en la revista Nature Communications.
Las TSCs han surgido como una tecnología prometedora para la industria fotovoltaica, gracias a su teórica ultra alta eficiencia y ventajas de costo, lo que ha atraído un considerable interés de investigación en los últimos años. A pesar de un límite teórico de eficiencia del 45.1%, aún queda un amplio margen de mejora, especialmente para las celdas superiores de perovskita de banda ancha. Un obstáculo importante para alcanzar este límite teórico son las significativas pérdidas de energía interfacial que ocurren en la interfaz entre la perovskita y el contacto selectivo de electrones.
Para abordar este problema, los investigadores sintetizaron la nueva molécula multifuncional de cloruro de diamonio en forma de jaula e la insertaron en la interfaz perovskita/C60. Esta molécula actúa para reducir los defectos en la película y modular el dipolo interfacial, minimizando así las pérdidas de energía interfacial.
Con este enfoque, el equipo fabricó celdas solares de perovskita de 1.68 eV que lograron eficiencias de conversión de potencia (PCE) del 22.6% en dispositivos con un área activa de 0.1 cm2 y del 21.0% en aquellos con un área activa de 1.21 cm2.
Al integrarse en un TSC monolítico de 1.0 cm2, esta celda superior de perovskita optimizada permitió que el dispositivo de tándem alcanzara una PCE del 31.1%. Además, el dispositivo de tándem demostró una estabilidad operativa a largo plazo, manteniendo el 85% de su eficiencia inicial después de 1,020 horas de seguimiento continuo del punto de máxima potencia en condiciones ambientales.
Al resolver este problema crítico de interfaz, el estudio allana el camino para el desarrollo adicional de tecnologías fotovoltaicas de tándem basadas en perovskita que sean eficientes y estables.
Lectura rápida
¿Qué se desarrolló?
Una nueva molécula de cloruro de diamonio que minimiza las pérdidas energéticas en celdas solares de tándem.
¿Quién lideró el estudio?
El Prof. Ye Jichun del Instituto de Tecnología y Ingeniería de Ningbo.
¿Cuándo se publicaron los hallazgos?
El 3 de noviembre de 2025 en la revista Nature Communications.
¿Dónde se realizó la investigación?
En el Instituto de Tecnología y Ingeniería de Ningbo, parte de la Academia China de Ciencias.
¿Por qué es importante esta investigación?
Mejora la eficiencia y estabilidad de las celdas solares, contribuyendo al avance de tecnologías fotovoltaicas.
