Un grupo de investigadores de la Universidad de Tecnología de Eindhoven (Países Bajos), el Instituto de Investigación de Energía Differ, la Universidad de Twente y la Universidad de Pekín (China) están utilizando el fluoruro para reducir la inestabilidad y degradación de las células solares de perovskita.
En un artículo publicado en Nature Energy, los científicos afirman haber desarrollado una célula solar a base de perovskita con una eficiencia de conversión de energía del 21,46 por ciento, que mantendría el 90 por ciento de su efectividad después de 1000 horas de uso en condiciones extremas de luz y calor.
Según los investigadores, la longevidad se logró al agregar fluoruro de sodio a la capa de perovskita durante el proceso de fabricación. “Al utilizar los cálculos de la teoría de la densidad funcional, afirmamos que los iones de fluoruro suprimen la formación de aniones de haluro y los vacantes de cationes orgánicos, a través de un fortalecimiento de los enlaces químicos con el plomo y los cationes orgánicos circundantes”, explican en el estudio.
Los científicos han explicado que el fluoruro actúa sobre una célula perovskita de la misma manera que en las pastas de dientes, ya que los iones fluoruro forman una capa protectora alrededor del cristal, evitando así la propagación de defectos dañinos.
Aún lejos de la comercialización
El pequeño tamaño y la alta electronegatividad de los iones de fluoruro se han identificado como las principales razones de su eficacia para mejorar la estabilidad de las células de perovskita, en comparación con otros halógenos.
El equipo de investigación, además, declaró que otros cinco a diez años podrían ser necesarios para que las células de perovskita alcancen la producción comercial. “Aún no sabemos por qué algunos materiales son más efectivos que otros para aumentar la estabilidad a largo plazo de estas células”, dijo Shuxia Tao, coordinadora de investigación en el Centro de Investigación de Energía Computacional.
La Universidad de California en San Diego, UCLA y el fabricante chino Solargiga, así como la Universidad de Groningen en los Países Bajos y otro equipo de la Universidad de Pekín, han realizado recientemente investigaciones similares. A pesar de la proliferación de proyectos de investigación prometedores, la estabilidad, durabilidad y costo de las células solares de perovskita siguen siendo problemáticas para la viabilidad técnica de la comercialización.
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