Un tratamiento con plasma ayuda a las células solares de perovskita a combinar eficiencia y durabilidad

Un tratamiento superficial basado en plasma ha permitido que las células solares de perovskita mantengan una alta eficiencia de conversión energética y resistan la degradación en pruebas exigentes. Desarrollado por un equipo de la Universidad de Pekín, el tratamiento redujo los defectos en una interfaz crítica aproximadamente en un orden de magnitud. Una célula de pequeña superficie alcanzó una eficiencia del 27,2 %, mientras que un módulo de 100 centímetros cuadrados logró un 24,0 %, con una eficiencia certificada del 23,5 %.

Las perovskitas son materiales fotovoltaicos prometedores porque absorben la luz de manera eficiente, pueden procesarse a temperaturas relativamente bajas y podrían utilizarse en dispositivos flexibles. Sin embargo, su red cristalina, relativamente blanda, es propensa a presentar defectos superficiales que desperdician energía, alteran el movimiento de los iones y aceleran la pérdida de rendimiento.

Los investigadores utilizaron primero plasma de argón para eliminar la capa superficial rica en defectos. Después, especies de flúor activadas por un segundo plasma reaccionaron con los iones de plomo expuestos y formaron una capa protectora continua de fluoruro de plomo de apenas entre 4 y 7 nanómetros de espesor, sin dañar la estructura cristalina subyacente.

En las pruebas de estabilidad, una célula pequeña conservó el 98,1 % de su eficiencia inicial tras 2.000 horas a 85 °C bajo luz solar simulada. Un módulo sellado conservó el 99,3 % después de 1.600 horas a 65 °C. Los dispositivos también superaron pruebas de exposición ultravioleta, pruebas térmicas, de polarización inversa y de ciclos de día y noche. Aún falta demostrar su rendimiento a más largo plazo en condiciones reales, pero el trabajo ofrece una vía más controlable hacia módulos de perovskita duraderos y de mayor superficie.