Investigadors del grup Molecular Opto-Electronic Devices (MOED) de l'Institut de Ciència Molecular (ICMol) de la Universitat de València han contribuït al desenvolupament d'una nova tècnica per a fabricar pel·lícules primes de materials semiconductors de perovskita. L'estudi, el primer autor del qual és l'investigador de l'ICMol Lennart van den Hengel, presenta un mètode d'evaporació ràpida assistida per un flux de gas que permet depositar estos materials sense utilitzar dissolvents i a velocitats superiors a un micròmetre per minut. Els investigadors han utilitzat els semiconductors de perovskita per a fabricar dispositius fotovoltaics de pel·lícula prima. La investigació compta amb la participació de membres del grup MOED, liderat pel professor Henk J. Bolink, i forma part del projecte PERTE Chip, una iniciativa estratègica del Govern d'Espanya emmarcada en el Pla de Recuperació, Transformació i Resiliència i finançada amb fons europeus Next Generation EU. Els resultats s'han publicat en ACS Energy Letters, una revista científica internacional de referència en investigació energètica.

Les perovskites han despertat un gran interés en la investigació sobre energia solar per la seua capacitat per a absorbir la llum i convertir-la en electricitat. Estos materials es troben entre els candidats més prometedors per al desenvolupament de noves generacions de tecnologies fotovoltaiques. No obstant això, un dels principals desafiaments per a avançar en la seua aplicació és desenvolupar mètodes de fabricació capaços de produir pel·lícules de perovskita d'alta qualitat de manera ràpida, amb un control precís i una bona reproductibilitat.

Per a abordar este desafiament, l'equip investigador ha desenvolupat una tècnica denominada Gas-FE (Gas Flow Assisted Flash Evaporation), que combina l'evaporació ràpida dels components de la perovskita des d'una única font amb un flux de gas que facilita la seua deposició sobre una superfície.

Una nova estratègia per a accelerar la fabricació

Una de les dificultats associades als mètodes convencionals d'evaporació és controlar la deposició de materials formats per diferents components, especialment quan estos presenten diferents pressions de vapor. Això pot dificultar l'obtenció de pel·lícules amb la composició i les propietats desitjades.

La tècnica Gas-FE aborda este desafiament mitjançant un procediment que permet depositar composicions complexes de perovskites utilitzant una única font d'evaporació, sense necessitat d'emprar dissolvents.

Els investigadors han aconseguit velocitats de deposició superiors a un micròmetre per minut, un resultat rellevant que arriba a velocitats de fabricació de l'ordre de les requerides per a explorar aplicacions industrials d'estos materials.

A més, l'ús d'una única font d'evaporació oferix una alternativa a determinats processos convencionals que requerixen controlar simultàniament diverses fonts de material, cosa que simplifica considerablement el procediment de deposició.

Dels materials a les cèl·lules solars

Per a investigar la possible aplicació d'esta tècnica en dispositius fotovoltaics, l'equip va fabricar una cèl·lula solar experimental mitjançant processos de deposició al buit.

El dispositiu va aconseguir una eficiència de conversió energètica del 9,6 %, la qual cosa demostra, com a prova de concepte, que les pel·lícules de perovskita obtingudes mitjançant Gas-FE poden integrar-se en una cèl·lula solar funcional.

Estos resultats proporcionen una base per a continuar investigant com millorar el rendiment dels dispositius i avaluar les possibilitats d'aplicar la tècnica en processos de fabricació a major escala.

Investigació de l'ICMol en noves tecnologies energètiques

L'estudi té com a primer autor Lennart van den Hengel, investigador del grup Molecular Opto-Electronic Devices (MOED) de l'ICMol.

Altres investigadors de l'ICMol que participen en la publicació són Vladimir Held, Ana Puchades Ortiz i Cristina Roldán-Carmona, juntament amb el professor Henk J. Bolink, responsable del grup MOED.

L'article també compta amb la participació de Nathan Rodkey, antic integrant del grup MOED, i Tom Baines, de l'empresa col·laboradora Oxford PV, fet que reflectix la col·laboració entre investigadors de diferents institucions i el sector industrial fotovoltaic.

El grup MOED està especialitzat en el desenvolupament de materials i dispositius optoelectrònics, incloent-hi tècniques de deposició al buit per a aplicacions energètiques. La seua investigació busca millorar els processos de fabricació de materials funcionals i explorar la seua integració en tecnologies emergents.

Este nou estudi contribuïx als esforços d'investigació destinats a desenvolupar mètodes de fabricació més eficients per a materials fotovoltaics. La tècnica representa un avanç en la investigació de procediments per a produir cèl·lules solars basades en perovskites a major escala.

Referència científica

Article: Fast, Hybrid Perovskite Deposition via Gas Flow Assisted Single Source Flash Evaporation

Autors: Lennart van den Hengel, Nathan Rodkey, Vladimir Held, Ana Puchades Ortiz, Cristina Roldán-Carmona, Tom Baines i Henk J. Bolink.

Revista: ACS Energy Letters (2026)

DOI: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.6c02336