Dos estudios informan: celdas en tándem de perovskita-silicio que rompen el umbral de eficiencia del 30 %:

En dos estudios separados, los investigadores presentan nuevos métodos que permiten la fabricación de células solares en tándem de perovskita-silicio de alto rendimiento con eficiencias de conversión de energía superiores al 30 %. Las celdas solares de silicio –la tecnología fotovoltaica (FV) más utilizada– se están acercando rápidamente a su límite teórico de eficiencia de conversión de energía (ECE) del 29 %. Una forma de aumentar la eficiencia de una celda solar es optimizar el espectro de la luz solar para su conversión en energía. Esto se puede lograr apilando dos o más materiales fotoactivos interconectados en un dispositivo singular, mejorando la recolección de energía solar. La combinación de celdas solares de perovskita y silicio en un dispositivo en tándem podría proporcionar una vía prometedora hacia la FV de alto rendimiento. En esta ocasión los investigadores presentan en dos estudios separados diferentes estrategias para desarrollar celdas solares en tándem de perovskita-silicio con una ECE superior al 30 %. "Superar este umbral proporciona la confianza de que la FV de alto rendimiento y bajo coste se puede llevar al mercado", escriben Stefaan De Wolf y Erkan Aydin en un artículo de Perspective relacionado.

En otro estudio, Xin Yu Chin y sus colegas muestran que la deposición uniforme de la celda superior de perovskita sobre una celda inferior de silicio con pirámides micrométricas –la configuración estándar de la industria– puede facilitar altas fotocorrientes en celdas solares en tándem. Chin et al. demuestran que el uso de aditivos de ácido fosfónico durante la secuencia de procesamiento de las celdas no solo mejoró el proceso de cristalización de la perovskita, sino que también ayudó a aliviar las pérdidas de recombinación. En una prueba de concepto, los autores fabricaron un dispositivo con un área activa de 1,17 centímetros cuadrados que logró una ECE certificada del 31,2 %. Con un enfoque diferente, Silvia Mariotti y sus colegas muestran que el uso de un líquido iónico –yoduro de piperazinio– mejora la alineación de bandas y la extracción de carga en la interfaz de una perovskita trihaluro y la capa de transporte de electrones mediante la creación de un dipolo positivo. Aplicando esta modificación, Mariotti et al. desarrollaron una celda solar en tándem de perovskita-silicio que demostró un impresionante voltaje de circuito abierto de hasta 2,0 voltios y un ECE certificado de hasta 32,5 %.