Innovadoras células de Perovskita: el futuro de la energía solar

Más eficiencia energética

Las células solares convencionales están hechas de silicio y su eficiencia de conversión de energía se ha estancado en el rango del 20%. La eficiencia solar es la cantidad de energía que efectivamente se convierte en electricidad, a través del uso de la tecnología fotovoltaica.

Los científicos sostienen que es inaudito seguir usando células solares de silicio de baja eficiencia, pero reconocen que existe una brecha entre la aplicación (en el contexto del mundo real) y la teoría (condiciones “ideales” de laboratorio).

Su objetivo es obtener una célula solar fotovoltaica de alta eficiencia, al tiempo que se logra ampliar la superficie de contacto con los rayos solares y que además, resulte resistente a las condiciones climáticas más extremas.

Según los investigadores, la respuesta a la producción de células solares fotovoltaicas de alta eficiencia y estabilidad puede estar en el desarrollo de la tecnología de células solares basadas en la Perovskita.

El uso de la energía solar se está expandiendo en todo el mundo, pero la eficiencia de las células solares de silicio ha hecho pocos progresos en las últimas décadas. Los científicos están convencidos de que la célula de Perovskita será el próximo paso para la expansión de la energía solar.

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Un brillante futuro

La Perovskita es un material en el que el carbono y el hidrógeno (además de otras moléculas orgánicas) forman un enrejado cristalino tridimensional, uniéndose a un metal (como el plomo) y a un halógeno (como el cloro).

Cuando se presentó por primera vez en 2009, la tecnología de células solares de Perovskita compuesta, entre otros elementos, de plomo, yodo y metilamonio, tuvo una eficiencia tan baja, que apenas alcanzó al 3.8%.

Pero los investigadores de esta tecnología han sido tenaces: la eficiencia solar de la Perovskita se había disparado al 20% para el año 2014 y sus defensores aseguran que están mejorando de forma excepcional en sus investigaciones, debido al hecho de que para crear una célula solar de Perovskita existen miles de composiciones químicas posibles.

Este material se produce naturalmente como mineral a partir del óxido de titanio de calcio, pero otras combinaciones de elementos pueden adoptar la misma forma exacta. Por eso los científicos pueden experimentar con diferentes composiciones químicas, para ver qué elementos terminan absorbiendo las diferentes frecuencias de luz más eficientemente.

Ventajas

Las células de Perovskita presentan varias ventajas frente a las de silicio tradicionales. Además del costo, destaca que mientras que el dióxido de silicio (SiO2) es abundante en forma de arena, separar las moléculas de oxígeno unidas al silicio requiere una cantidad gigantesca de energía.

Dicha fusión se realiza en un horno de arco de electrodo a altas temperaturas, que oscilan entre los 1500 y los 2000ºC, lo que, paradójicamente, emite enormes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera y crea un límite fundamental en el costo de producción de las células solares de silicio.

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