Grafeno, el maravilloso material compuesto por una sola capa de átomos de grafeno dispuestos en un patrón hexagonal similar a un panal de abeja, es capaz de todo desde el seguimiento de la salud hasta el filtrado del color del whisky. Ahora los investigadores han descubierto el último truco de magia tecnológico de su arsenal: ayudar a salvaguardar las células solares de perovskita de daños.
Durante la última década, las células solares de perovskita han demostrado su valía como material de células solares excepcionalmente prometedor. Una de las grandes ventajas de la perovskita es que se puede convertir en una capa líquida que luego se puede rociar sobre una superficie. Material de sustrato para crear células solares en gran volumen y costos significativamente más bajos que los paneles solares de silicio tradicionales. células. La desventaja de estas células solares de perovskita es que no son especialmente duraderas, lo que supone un problema cuando se trata de células solares que se utilizan en ambientes al aire libre, que frecuentemente están expuestos a la elementos.
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Ahí es donde entra el grafeno. Entre sus muchas capacidades, el grafeno es excepcionalmente fuerte. Demostraciones anteriores han demostrado cómo una película de grafeno epitaxial de dos capas es capaz de resistir la perforación con una punta de diamante, lo que lo convierte en un material excepcionalmente bueno para armaduras ligeras y ultrafinas. En el caso de esta última demostración de células solares, ingenieros del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) de Corea del Sur demostraron cómo la útil combinación del grafeno entre fuerza, La transparencia y la conductividad eléctrica lo convierten en una gran adición a las células solares de perovskita al protegerlas y dejar pasar fotones de luz y electrones, pero bloqueando los iones metálicos.
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Aunque hay una ligera reducción en la eficiencia de conversión de energía (16,4% con la armadura de grafeno versus 17,5% sin ella), esto es marginal en comparación con las ventajas que aporta el recubrimiento. La célula solar aumentada con grafeno pudo conservar su eficiencia incluso después de 1.000 horas de funcionamiento.
En un resumen que describe el trabajo, los investigadores señalan que: “En las células solares de perovskita (PSC), las células solares inducidas por metales La degradación con la capa de perovskita produce varios efectos perjudiciales, deteriorando el rendimiento del dispositivo y estabilidad. Aquí, presentamos un nuevo híbrido flexible [electrodos conductores transparentes] que consiste en una película de poliimida incrustada en una rejilla de Cu y un capa de cobertura de grafeno, denominada GCEP, que exhibe una excelente estabilidad mecánica y química, así como una deseable resistencia optoeléctrica. propiedades."
Un artículo que describe la investigación fue publicado recientemente en la revista Nano Letters.
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