Nuevo avance científico para lograr paneles solares más eficientes y baratos gracias a la perovskita

Cada vez es más habitual encontrarnos con placas solares en los techos de las viviendas de nuestro país. La energía solar está en auge, no cabe duda, y los investigadores se están tomando esta tecnología renovable muy en serio para acelerar los planes de descarbonización.

Un mineral está siendo (y será) clave en este sentido: se llama perovskita y, simple y llanamente, son el futuro de las placas solares, la estrella emergente del mundo fotovoltaico.

Los paneles solares tradicionales basados en obleas de silicio cuentan con limitaciones que la perovskita puede cubrir, de ahí que haya suscitado un enorme interés en la comunidad científica. Eso sí, sus métodos de funcionamiento son todavía relativamente nuevos y necesita aún mucho más I+D para garantizar su estabilidad y durabilidad.

Precisamente aquí es donde 'ataca' el último avance que hemos conocido en el campo de las células solares de perovskita.

«Tinta a nanoescala», la nueva solución

Los investigadores del Instituto de Tecnología Avanzada (ATI) de la Universidad de Surrey, al sur del Reino Unido, han logrado un avance importante con la perovskita para solucionar uno de los principales problemas de esta tecnología: la caída que se produce en la salida de energía en estas células solares.

Los expertos de este centro han propuesto una «tinta a nanoescala» hecha en óxido de aluminio. Una capa sobre la perovskita de haluro metálico que mejora su potencial y, sobre todo, ayuda a estabilidad la producción de energía.

«Hemos identificado que el óxido de aluminio puede mejorar el rendimiento y minimizar la caída en eficiencia de las celdas solares de perovskita. Este nano-óxido permite un recubrimiento uniforme de material de perovskita en moléculas orgánicas prometedoras, mejorando la producción del dispositivo», ha dicho Hashini Perera, principal autora del estudio, en declaraciones recogidas en Ecoinventos.com.

Dado que las investigaciones sobre la perovskita no cesan y que sus aplicaciones de energía solar son cada vez mayores y crecen a gran velocidad, este avance podría «acelerar los objetivos de emisiones netas cero en todo el mundo», asegura el Dr. Imalka Jayawardena del ATI.

Ventajas y desventajas de la perovskita

Las mejoras tecnológicas son fundamentales para que los costes de las energías renovables, como la solar y la eólica, desciendan lo más rápido posible. Lo logrado en el ATI con el óxido de aluminio va en ese camino, que arrancó en 2009 cuando se usaron células solares con este mineral por primera vez.

El rendimiento energético logrado por los científicos es cada vez mayor, contando con ventajas muy prometedoras en la generación de energía gracias a los rayos del sol gracias a esta perovskita:

• Gran flexibilidad compositiva: se pueden diseñar cristales de perovskita con una gran variedad de características físicas, ópticas y eléctricas. Además, las materias primas requeridas son muy baratas y para hacer una célula de perovskita se necesita relativamente poca energía.
• Su uso reduce sobremanera los costes: por un lado, de los materiales, ya que se necesita una capa muy delgada en una célula solar; por otro, los de producción, ya que se puede depositar a bajas temperaturas y su proceso de descomposición es relativamente simple, por lo que no requieren máquinas costosas.
  
• En el estado actual de esta tecnología, la eficiencia de conversión de luz solar en energía eléctrica de estas células solares se ha disparado: más del 25 por ciento. En combinación con células de perovskita sobre silicio, se ha llegado alcanzar el 29 por ciento. Los actuales paneles solares de silicio monocristalino raramente superan el 21 por ciento.

Sin embargo, el uso de la perovskita como semuconductor en módulos fotovoltaicos también presenta ciertas desventajas en la actualidad:

• Lo comentamos antes: la durabilidad y estabilidad todavía tiene mucho trabajo por delante. Las perovskitas se descomponen con el tiempo al estar expuestas al calor, el oxígeno, la humedad…
• A diferencia del uso del silicio en las células solares, en de perovskitas todavía no están preparadas para ser producidas a escala comercial.
• Las perovskitas más eficaces para la generación de energía contienen plomo, que es más contaminante.

Los científicos llevan años trabajando para perfeccionar esta tecnología y que las células solares de perovskita estén al alcance de todos de forma comercial. La molibdenita puede ser otro mineral clave para avanzar en la mejora de la eficiencia de los paneles solares y en la reducción de los costes de fabricación de los paneles fotovoltaicos.

Fuente: EcoInventosFotos: Freepik / Depositphotos.com