La transición hacia una energía solar más eficiente requiere no solo materiales que aprovechen mejor la luz del Sol, sino también métodos de fabricación rápidos y precisos que puedan trasladarse del laboratorio a la industria. Este es el desafío que aborda una investigación en la que participa el Instituto de Ciencia Molecular de la Universitat de València (ICMol), adscrito al Parque Científico de la UV.
El nuevo método, denominado Gas-FE (Gas Flow Assisted Flash Evaporation), es una técnica de evaporación instantánea asistida por flujo de gas que permite producir películas delgadas de perovskita sin utilizar disolventes y a velocidades de deposición superiores a un micrómetro por minuto. Los resultados se han publicado en la revista científica ACS Energy Letters.
Las perovskitas son materiales con una estructura cristalina que les confiere propiedades interesantes para aplicaciones electrónicas y fotovoltaicas, como la absorción de la luz solar para transformarla en electricidad. Su capacidad para formar películas extremadamente delgadas abre oportunidades para fabricar dispositivos fotovoltaicos mediante procesos innovadores. Sin embargo, uno de los principales desafíos ha sido lograr capas de material con la composición, uniformidad y propiedades adecuadas de manera rápida, controlada y reproducible, especialmente con materiales complejos.
El procedimiento Gas-FE utiliza un flujo de gas para asistir la evaporación rápida del material y depositarlo sobre una superficie. Su principal novedad es que permite trabajar con composiciones complejas de perovskita mediante una única fuente de evaporación, evitando la necesidad de utilizar disolventes. En los experimentos realizados, el equipo logró velocidades de deposición superiores a un micrómetro de espesor por minuto, un dato significativo para su futura aplicación industrial.
Para comprobar la funcionalidad de los materiales obtenidos, el equipo desarrolló una célula solar experimental que alcanzó una eficiencia de conversión energética del 9,6 %. Este resultado demuestra que las capas de perovskita producidas con esta técnica pueden integrarse en dispositivos fotovoltaicos funcionales, abriendo nuevas posibilidades para desarrollar procesos de fabricación más rápidos y reproducibles para las tecnologías solares de próxima generación.
La investigación se enmarca en el trabajo del grupo de Dispositivos Optoelectrónicos Moleculares (MOED) del ICMol y cuenta con la participación de Vladimir Held, Ana Puchades Ortiz y Cristina Roldán-Carmona, investigadores de la UV, así como de Nathan Rodkey y Tom Baines. El proyecto se financia con fondos europeos Next Generation EU, dentro del PERTE Chip.
