Detecció d'imperfeccions en cel·les solars de perovskites.

Els investigadors han trobat literalment un "truc de la llum" que permet detectar imperfeccions en les cel·les solars de perovskites. Això, augmenta la seva eficiència de tal manera  que les iguala a les cel·les actuals basades en silici.

Aquest descobriment, obre un camí per millorar el control de qualitat de la producció comercial. A petita escala, les cel·les solars de perovskites –que prometen generar energia solar més barata– són ja tan eficients com les de silici.

Cel·les solars de perovskites alternant ultraviolat i infraroig. Font: Exciton Science / Science in Pub

No obstant això, a mesura que augmenta l'escala, les cel·les de perovskites  perden eficiència, a causa de les imperfeccions superficials a nivell de nano-escala que resulten de la seva forma. A mesura que augmenta el nombre d'imperfeccions, la quantitat d’energia solar generada per centímetre quadrat baixa. Però si s'utilitza una càmera esdevé com una solució.

En un article publicat a la revista Nano Energy , l'autor principal Kevin Rietwyk i els seus col·legues del Centre d’excel·lència australiana ARC en Exciton Science, la Universitat de Monash, la Universitat de Tecnologia de Wuhan i CSIRO Energy, descriuen com poden ser les imperfeccions crítiques invisibles a simple vista. ePer això, es detecta amb llum ultraviolada aplicant a les cel·les i  registrar la llum infrarroja que es desprèn. Aquesta tècnica, empra una propietat de cel·les solars anomenada "fotoluminescència".

Aquest és el procés mitjançant el qual un fotó que entra, ràpidament és alimentat per un electró dins d'una molècula o semiconductor. Quan l’electró torna al seu estat normal, es adquireix fotó.

Els defectes a micro-escala, alteren la quantitat d’infrarojos produïts. L'anàlisi de com varia l'extensió de la llum que emet la cel·la solar en diferents condicions de funcionament dóna pistes sobre el funcionament de la cèl·lula. Utilitzant aquesta tècnica, ràpidament es poden identificar tot un conjunt d'imperfeccions. de fet, es pot esbrinar si es pot preveure un problema durant el procés de fabricació.

Els mètodes equivalents de verificació, són habituals en la fabricació de cel·les de silici. Mitjançant una innovadora modulació de llum, el doctor Rietwyk i els seus col·laboradors han dissenyat un nou enfocament que proposa els reptes que plantegen les cèl·lules de pròxima generació, el que vol dir que es possible obrir un camí cap a un dispositiu escalable i potencialment comercial.

L’autor sènior, el professor Udo Bach, també d’Exciton Science i de la universitat de Monash, va dir que l’equip havia realitzat proves d’èxit amb lots de petites cel·les de recerca. La tecnologia, serà senzilla per escalar i comercialitzar. Clarament, aquesta investigació mostra que el rendiment dels dispositius de cel·les solars de perovskites està influït pel nombre de les petites imperfeccions de les pròpies cel·les.

Font: Centre d'excel·lència australiana.