{{{sourceTextContent.title}}}

Nuevo punto de materiales luz-que convierte a una energía solar más barata, más eficiente

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Perovskitas del solo cristal para los paneles solares y un LED más baratos y más eficientes

{{{sourceTextContent.description}}}

La universidad de los ingenieros de Toronto estudia las primeras perovskitas del solo cristal para las nuevas aplicaciones que los ingenieros han brillado la nueva luz en una familia emergente de materiales de solar-absorción que podrían despejar la manera para los paneles solares y un LED más baratos y más eficientes.

Los materiales, llamados las perovskitas, son particularmente buenos en la absorción de la luz visible, pero nunca habían sido estudiados a fondo en su forma más pura: como solos cristales perfectos.

Usando una nueva técnica, los investigadores crecieron cristales grandes, puros de la perovskita y estudiaron cómo los electrones se mueven a través del material mientras que la luz se convierte a la electricidad.

Llevado por profesor Ted Sargent del senior de Edward S. Rogers. El departamento de ingeniería eléctrica y de computadora en la universidad de Toronto y de profesor Osman Bakr de la universidad de rey Abdullah de la ciencia y de la tecnología (KAUST), el equipo utilizó una combinación de técnicas laser-based para medir las características seleccionadas de los cristales de la perovskita. Rastreando el movimiento rápido de electrones en el material, han podido determinar la longitud de difusión--hasta dónde los electrones pueden viajar sin conseguir atrapados por imperfecciones en el material--así como movilidad--cómo rápidamente los electrones pueden moverse a través del material. Su trabajo fue publicado esta semana en la ciencia del diario.

“Nuestro trabajo identifica la barra para el último potencial de energía-cosecha solar de perovskitas,” dice a Ricardo Comin, compañero postdoctoral con el grupo de Sargent. “Con estos materiales ha sido una raza a intentar conseguir eficacias de registro, y nuestros resultados indican que el progreso slated para continuar sin el retraso.”

Estos últimos años, la eficacia de la perovskita se ha elevado a las eficacias certificadas de apenas sobre el 20 por ciento, comenzando a acercarse al funcionamiento actual de los paneles solares silicio-basados de categoría normal montados en desiertos españoles y en las azoteas californianas.

“En su eficacia, perovskitas se están acercando de cerca a los materiales convencionales que se han comercializado ya,” dice a Valerio Adinolfi, candidato del PhD en el grupo de Sargent y co-primer autor en el papel. “Tienen el potencial para ofrecer progreso adicional en cuanto a reducir el coste de electricidad solar a la luz de su manufacturability conveniente de un precursor químico líquido.”

El estudio tiene implicaciones obvias para la energía verde, pero puede también permitir innovaciones en la iluminación. Piense en un panel solar hecho de cristales de la perovskita como losa de lujo del vidrio: la luz golpea la superficie cristalina y consigue electrones absorbentes, emocionantes en el material. Esos electrones viajan fácilmente a través del cristal a los contactos eléctricos en su superficie inferior, donde se recogen bajo la forma de corriente eléctrica. Ahora imagínese la secuencia en revés--accione la losa con electricidad, inyecte los electrones, y lance la energía como luz. Perovskitas más eficientes de los medios de una conversión de la electricidad-a-luz podían abrir las nuevas fronteras para el LED económico de energía.

El trabajo paralelo en los focos del grupo de Sargent en la mejora nano-dirigió las partículas de solar-absorción llamadas los puntos coloidales del quántum. Las “perovskitas son grandes máquinas segadores de la visible-luz, y los puntos del quántum son grandes para el infrarrojo,” dice a profesor Sargent. “Los materiales son altamente complementarios en la energía solar que cosecha debido al espectro de energía visible del sol e infrarrojo amplio.”

“En futuro, exploraremos las oportunidades para apilar juntos los materiales absorbentes complementarios,” dice al Dr. Comin. “Hay perspectivas muy prometedoras de combinar el trabajo del punto del trabajo y del quántum de la perovskita para más lejos alzar la eficacia.”