Un nuevo método mejora las células solares de kesterita, lo que las hace más eficientes
Los esfuerzos para mejorar la eficiencia de las células solares basadas en kesterita han demostrado progresos, y los investigadores lograron una eficiencia de conversión de energía récord (PCE) del 11,4 por ciento. Se ha aplicado un nuevo enfoque que utiliza recocido de hidrógeno para mejorar la recolección de portadores en las células solares de Cu₂znsns₄ (CZTS). Esta técnica implica calentar el material en un entorno rico en hidrógeno, que redistribuye los elementos clave y reduce las pérdidas de energía. Los resultados indican que el recocido de hidrógeno podría ser un método escalable para mejorar el rendimiento, lo que hace que CZTS sea una opción viable para el tándem células solares.
El recocido de hidrógeno mejora la recolección de portadores
Según un estudiar Publicado en Nature Energy, investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur exploraron el impacto del recocido de hidrógeno en las células solares CZTS. Se encontró que el proceso redistribuye el sodio y el oxígeno dentro del material, reduciendo los defectos y mejorando el transporte de portadores. La recombinación de los portadores, un desafío clave en las células CZTS, se mitigó, lo que condujo a una mejor eficiencia.
Kaiwen Sun, autor principal del estudio, dijo Tech Xplore que el objetivo era desarrollar una alternativa sostenible y rentable para los fotovoltaicos de próxima generación. Explicó que el hidrógeno juega un papel crucial en los defectos de pasivación cerca de la superficie del absorbedor, lo que lleva a una mejor recolección de portadores.
Potencial para aplicaciones más amplias
Más allá de CZTS, el recocido de hidrógeno ha demostrado prometer para mejorar otros materiales de células solares de película delgada, como el selenuro de cobre galio de indio (CIGS). Los investigadores creen que esta técnica podría aplicarse a varias tecnologías fotovoltaicas para mejorar la eficiencia mientras mantiene los beneficios ambientales.
El trabajo futuro se centrará en aumentar la eficiencia de las células solares CZTS más allá del 15 por ciento, al tiempo que preserva su asequibilidad y sostenibilidad. Se espera que los refinamientos en el proceso de recocido y las optimizaciones de materiales fueran contribuyendo a más eficientes energía solar soluciones.
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