Los investigadores estudiaron una serie paneles solares perovskita con poca pérdida de producción debido a las altas temperaturas y un rendimiento mejor al esperado.
M. Chikao y otros investigadores del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón crearon por primera vez una capa de absorción óptica utilizando una estructura cristalina de perovskita en 1999. Casi 25 años después, los investigadores todavía están trabajando para estabilizar la degradación solar.
Esta vez, investigadores de varias universidades de todo el Mediterráneo construyeron y desarrollaron un panel solar de perovskita que duró unos nueve meses. Los paneles se degradaron aproximadamente un 25 % de su rendimiento original antes de experimentar una falla catastrófica de encapsulación. Esto provocó un fallo mecánico del panel, ya que los elementos desgastan rápidamente las perovskitas.
En "Integración de paneles solares de perovskita bidimensionales basados en materiales en una granja solar autónoma", tres investigadores describieron cómo se desarrolló la colaboración para fabricar completamente nueve paneles solares de perovskita de 0,5 metros cuadrados. Los paneles constaban de 40 “módulos” individuales con una matriz que alcanzaba un máximo de 261 vatios de potencia, mientras que los módulos individuales tenían una potencia de entre 25 W y 35 W. Los autores informaron que las 360 células solares, medidas en 1 insolación, eran eficientes. en un 12,5% ± 1,6.
Los autores también proporcionaron un documento complementario que desglosa todos los componentes involucrados en la construcción de uno de sus paneles solares, incluso la electricidad consumida en la construcción (aproximadamente 11,25 kWh).
Después de su implementación en junio, el panel alcanzó un máximo de más de 250 vatios de potencia. El panel vio una caída inmediata de la producción, seguida de un mes plano y luego una caída lenta pero bastante constante en la producción máxima del 20% en el período enero-febrero. En ese momento, la degradación de la producción se aceleró bruscamente y fue seguida por una falla total de la plastificación, permitiendo la entrada de oxígeno y agua.
El equipo sugiere que el fallo de la laminación se debió al uso del laminado de baja temperatura (85 °C) elegido para sellar las células solares dentro del marco del panel. Se eligió un laminado de baja temperatura para evitar la destrucción de las perovskitas sensibles a la temperatura en el proceso de laminación, ya que la degradación de las perovskitas se acelera a temperaturas más altas.
Una observación muy interesante es que las pérdidas de producción fueron casi nulas a medida que las temperaturas aumentaban a 50°C o más. Según el autor, "a diferencia de muchos semiconductores, en los que la banda prohibida óptica (EG) disminuye casi linealmente con el aumento de la temperatura asociada con el funcionamiento de las células solares, las perovskitas de haluro tienen una correlación positiva entre la banda prohibida óptica y la temperatura".
Los autores explican que las ganancias resultantes del aumento de la banda prohibida óptica probablemente se vieron compensadas por una serie de factores inciertos, que deberían abordarse en futuras investigaciones. En general, a 50 C, se esperaría que el rendimiento de un panel solar de silicio se reducirá entre un 7,5% y un 15% desde su máxima eficiencia.
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