El 8,26% de aumento de la eficiencia en las células solares ecológicas logradas, avanzando las perspectivas de comercialización
(a) Ilustración de muestreo KPFM, imagen potencial de KPFM bidimensional y (b) imagen de topografía de las películas NC apiladas de donantes/aceptores. Para las mediciones de KPFM, la tinta del donante NC se cubrió primero en el sustrato de ITO, seguido de la fundición dinámica de giro de la tinta NC aceptora desde el borde de la película para identificar la diferencia de potencial entre el donante y el NCS aceptador. Crédito: Materiales de energía avanzada (2025). Doi: 10.1002/aenm.202404552
Un equipo de investigación ha desarrollado una tecnología que puede aumentar significativamente la eficiencia de las células solares ecológicas. Las células solares que desarrollaron mostraron una mayor eficiencia de conversión de energía de hasta 8.26%, en comparación con las células solares convencionales. Se espera que este hallazgo acelere la comercialización de las células solares ecológicas de próxima generación.
La investigación se publica en la revista Advanced Energy Materials.
Los nanocristales de sulfuro de bismuto de plata (AGBIS2) han atraído recientemente la atención como material de células solares ecológicas. Las células solares de alta eficiencia existentes contienen metales pesados dañinos como el plomo y el cadmio, causando contaminación ambiental, pero el sulfuro de bismuto de plata tiene la ventaja de no ser tóxico y abundante en las materias primas. Sin embargo, su limitación es que cuando excede un cierto grosor, la electricidad no fluye bien, causando una fuerte caída en la eficiencia.
Para resolver este problema, el equipo de investigación desarrolló una película delgada con una estructura mixta especial para permitir que la electricidad fluya mejor. En otras palabras, mezclaron materiales para crear una capa que mejore el flujo de electricidad. El equipo trató químicamente los nanocristales de sulfuro de sulfuro de plateado para dar diferentes propiedades (donante y aceptador) a una capa, lo que permite que la electricidad se mueva de manera más eficiente dentro.
Como resultado, cuando hicieron una capa de absorción de luz de 65 nm (nanómetro) el doble de grueso que los convencionales, su rendimiento se mantuvo y la eficiencia de la célula solar se mejoró en un 8,26%. Esto es equivalente a cargar un teléfono inteligente de cuatro a cinco veces o mantener una bombilla LED durante más de dos horas más.
“Esta investigación ha aumentado en gran medida la longitud de difusión de carga al permitir que el donante y el aceptador coexistan en la misma capa de la célula solar AGBIS2, manteniendo así el rendimiento incluso en capas más gruesas”, dijo el profesor Choi Jong-Min del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Energía de DGIST. “Esperamos que esta tecnología ecológica se aplique a varias células solares de alta eficiencia en el futuro”.
Esta investigación conjunta entre el equipo del Prof. Choi de DGIST y el equipo de unist Prof. Kwon Oh-Hoon fue dirigida por los estudiantes de DGist Energy Science and Engineering Kim Hae-Jung y Park Jin-Young, y el estudiante de Master y Doctoral combinado de Unist Choi Ye-Jin.
Más información: Hae Jeong Kim et al, homogéneamente mezclados con el donante y el aceptador de las tintas de nanocristales AGBIS2 permiten células solares ecológicas de alta rendimiento con una longitud de difusión de portador mejorada, materiales de energía avanzados (2025). Doi: 10.1002/aenm.202404552
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk
Cita: 8.26% de aumento de la eficiencia en células solares ecológicas logradas, avanzando las perspectivas de comercialización (2025, 24 de marzo) Recuperado el 24 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03-Efficiency-Coost-eco-friantly-Solar.html
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