Los módulos solares en tándem de perovskita-silicio deben garantizar una tasa de degradación del 0,4%/año para competir con el silicio cristalino

Fuente: https://www.pv-magazine.com

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) de Arabia Saudita investigaron las perspectivas comerciales de las tecnologías fotovoltaicas en tándem de perovskita-silicio y descubrieron que, para acercarlas a la madurez del mercado, su costo no debería exceder en un 30% el de las tecnologías cristalinas. homólogos de silicio. Su hoja de ruta destaca la importancia de reducir la degradación de la perovskita y mejorar la estabilidad del producto.

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) en Arabia Saudita han delineado una hoja de ruta para la comercialización de tecnologías solares en tándem de perovskita-silicio en un esfuerzo por acelerar el desarrollo de lo que la industria y la investigación científica consideran más candidato probable para representar los productos fotovoltaicos de “próxima generación”.

En el artículo “ Patios hacia la energía fotovoltaica en tándem comercial de perovskita/silicio ”, publicado recientemente en Science , los científicos explicaron que para que los módulos solares en tándem de perovskita-silicio sean competitivos con sus homólogos PERC o TOPCon, tendrán que mostrar una eficiencia superior 32 %, y su coste de producción no debería ser un 30 % superior al coste de producción de los productos convencionales.

Los académicos asumieron un ciclo de vida de 25 años y diferentes costos de módulo variables para su comparación LCOE. También descubrieron que los módulos de perovskita-silicio deben garantizar una tasa de degradación relativa del 0,4%/año para ser competitivos con los paneles convencionales.

“Lo que intentamos destacar es que es fundamental lograr tasas de degradación anual muy por debajo del 1% relativo; de lo contrario, para empezar, será necesario tener eficiencias de módulo muy altas. Por lo tanto, trabajar en la estabilidad es de suma importancia para obtener un LCOE competitivo”, dijo a pv magazine el autor principal de la investigación, Stefaan De Woolf, y señaló que este valor resalta la importancia y la urgencia de mejorar la estabilidad de la tecnología del tándem perovskita-silicio.

El equipo de investigación dijo que los esfuerzos futuros deberán dedicarse particularmente al desarrollo de pruebas específicas de degradación acelerada y pruebas al aire libre para una predicción y evaluación precisas del rendimiento en el campo.

«Los autores sugieren realizar pruebas geográficas, similares a la medicina personalizada para células solares, para optimizar el rendimiento en ubicaciones específicas», dijo la KAUST en un comunicado. “Las células solares implementadas deben tener una vida útil que dure décadas. En consecuencia, son necesarias pruebas que compriman años de desgaste en un período de tiempo mucho más corto. Comprender las tasas de degradación es crucial para establecer precios y garantías competitivos”.

La hoja de ruta propuesta describe las configuraciones actuales de celdas en tándem de perovskita-silicio y sus posibles avances, así como toda la tecnología utilizada para la deposición de películas de perovskita. También incluye información sobre la encapsulación de módulos y una descripción general de los consorcios y empresas que desarrollan células solares monolíticas en tándem de perovskita/silicio.

«Se espera que el mercado de tándems de perovskita y silicio supere los 10.000 millones de dólares en una década», afirmó De Wolf. «En 2023, nuestro laboratorio registró dos récords mundiales de eficiencia de conversión de energía, y cinco se lograron a nivel mundial en el mismo año, lo que muestra un rápido progreso en la tecnología en tándem de perovskita-silicio».

En mayo, KAUST logró una eficiencia de conversión de energía del 33,7% para una célula solar de perovskita-silicio . Unos meses antes, había anunciado una eficiencia de conversión de energía del 28,1% para una célula solar en tándem de perovskita-silicio basada en obleas de silicio texturizadas . En agosto de 2022, afirmó una eficiencia del 26,2% para un dispositivo fotovoltaico monolítico en tándem de perovskita-silicio .