La transició cap a una energia solar més eficient requereix no només materials que aprofiten millor la llum del Sol, sinó també mètodes de fabricació ràpids i precisos que puguen traslladar-se de l'àmbit del laboratori a la indústria. Este és el repte que aborda una investigació en la qual participa l'Institut de Ciència Molecular de la Universitat de València (ICMol), adscrit al Parc Científic de la UV.
El nou mètode, denominat Gas-FE (Gas Flow Assisted Flash Evaporation), és una tècnica d'evaporació instantània assistida per flux de gas que permet produir pel·lícules primes de perovskita sense utilitzar dissolvents i a velocitats de deposició superiors a un micròmetre per minut. Els resultats s'han publicat en la revista científica ACS Energy Letters.
Les perovskites són materials amb una estructura cristal·lina que els confereix propietats interessants per a aplicacions electròniques i fotovoltaiques, com ara l'absorció de la llum solar per a transformar-la en electricitat. La seua capacitat per a formar pel·lícules extremadament primes obri oportunitats per a fabricar dispositius fotovoltaics mitjançant processos innovadors. No obstant això, un dels principals desafiaments ha sigut aconseguir capes de material amb la composició, uniformitat i propietats adequades de manera ràpida, controlada i reproducible, especialment amb materials complexos.
El procediment Gas-FE utilitza un flux de gas per a assistir l'evaporació ràpida del material i depositar-lo sobre una superfície. La seua principal novetat és que permet treballar amb composicions complexes de perovskita mitjançant una única font d'evaporació, evitant la necessitat d'utilitzar dissolvents. En els experiments realitzats, l'equip va aconseguir velocitats de deposició superiors a un micròmetre de gruix per minut, una dada significativa per a la seua futura aplicació industrial.
Per a comprovar la funcionalitat dels materials obtinguts, l'equip va desenvolupar una cèl·lula solar experimental que va aconseguir una eficiència de conversió energètica del 9,6 %. Este resultat demostra que les capes de perovskita produïdes amb esta tècnica poden integrar-se en dispositius fotovoltaics funcionals, obrint noves possibilitats per a desenvolupar processos de fabricació més ràpids i reproducibles per a les tecnologies solars de pròxima generació.
La investigació s'emmarca en el treball del grup de Dispositius Optoelectrònics Moleculars (MOED) de l'ICMol i compta amb la participació de Vladimir Held, Ana Puchades Ortiz i Cristina Roldán-Carmona, investigadors de la UV, així com de Nathan Rodkey i Tom Baines. El projecte es finança amb fons europeus Next Generation EU, dins del PERTE Chip.
