Investigadores del Indian Institute Of Technology Bombay han realizado un análisis cuantitativo de los valores óptimos de albedo y ángulo de inclinación en células solares bifaciales de perovskita y han descubierto que aumentando el albedo de la cara posterior a 0,5 y utilizando un ángulo de inclinación de 20 grados se obtienen los niveles de eficiencia más altos.
«Nuestro estudio presenta la fabricación de células solares bifaciales de perovskita eficientes e investiga sus propiedades únicas mediante diversas técnicas de caracterización, incluidos los efectos de reflexión lambertiana mediante disposiciones del ángulo de inclinación e iluminaciones del albedo inferior», declaró a pv magazine el autor principal de la investigación, Paul Ananta.
Según los científicos, el componente central de sus células solares bifaciales es el contacto posterior transparente de óxido de indio y zinc (IZO), que, según afirman, tiene una conductividad excelente, una movilidad elevada y una transparencia óptima. El dispositivo tiene una superficie activa de 0,175 cm2 cuando se ilumina por delante y de 0,14 cm2 por detrás.
La célula se diseñó con un sustrato transparente de óxido de estaño dopado con flúor (FTO), una capa de transporte de electrones (ETL) de óxido de estaño (SnO2), un absorbente de perovskita, una capa de transporte de huecos (HTL) basada en spiro-OMeTAD y óxido de molibdeno (MoOx), la capa IZO y un óxido de molibdeno (MoOx).
«El dispositivo de control alcanzó una eficiencia máxima de conversión de potencia del 17,46% bajo iluminación frontal 1 Sun AM1,5G», explicó Ananta. «Se observa una influencia significativa de la reflexión lambertiana del suelo con las variaciones del ángulo de inclinación, lo que se traduce en un aumento de la eficiencia del 17,46% al 18,82% a medida que el ángulo de inclinación alcanza los 20 grados».
Además, los investigadores descubrieron que aumentando el albedo de la cara posterior a 0,5 Sol se obtenía una eficiencia máxima del 26% con un factor de bifacialidad del 89,3% con un ángulo de inclinación de 20 grados.
«En consecuencia, el efecto sinérgico del albedo de 0,5 Sol y una inclinación angular de la luz de 20 grados permitió desarrollar células solares de perovskita bifaciales con una eficiencia del 26,46%». Ananta prosiguió «Las simulaciones SCAPS-1D se emplean además para validar los efectos experimentales de reflexión lambertiana».
Los investigadores también comprobaron que las células presentaban autoencapsulación intrínseca y robustez química. «Nuestro estudio anticipa que, en un futuro próximo, las células solares bifaciales de perovskita, rentables y muy eficientes, se convertirán en una tecnología fotovoltaica líder, tanto en configuraciones de unión simple como en tándem, para la generación de electricidad», concluyen.
Sus hallazgos figuran en el estudio «Quantitative Estimation of Albedo and Tilt Angle Variation in Bifacial Perovskite Solar Cells» (Estimación cuantitativa de la variación del albedo y del ángulo de inclinación en células solares de perovskita bifacial), publicado recientemente en ACS Applied Materials & Interfaces.
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