El sector de la energía está frente a lo que podría ser el descubrimiento más relevante de las últimas décadas. La humanidad necesita nuevas formas de energía. Eso es un hecho. Los combustibles fósiles, aunque eficientes, ya han demostrado tener una huella ambiental demasiado alta como para sostener su uso a lo largo del tiempo. Es por eso por lo que el ser humano está reparando en otras fuentes de energía, más allá de las convencionales solar o la eólica. Algunos recurren al movimiento, otros a las algas, otros a las medusas. Pero lo que está por llegar está por encima de todo esto.
El sector de la energía necesitaba esto y no lo sabía
Tras darse a conocer el inconmensurable potencial de esta microcentral doméstica, ha salido a la luz el mayor descubrimiento energético. Está relacionado con la energía solar y la sal, recurso que generalmente asociamos con tareas de cocina.
Otro tipo de sal promete un efecto similar al que experimentamos al aplicar una pizca de sal a los platos. Pero no sobre la comida, sino sobre la energía solar. Profesionales del University College de Londres (UCL) lo ven como un importante aditivo químico.
Expusieron que agregar tiocianato de guanidinio a las perovskitas hace posible la elaboración de células solares más eficientes y estables. En experimentos con perovskitas de estaño y plomo, habituales en la capa inferior de las celdas en tándem, consiguieron un 22,3% de eficiencia.
Un porcentaje que se acerca al récord para esa familia. Los científicos han destacado un efecto doble. Otorga un mayor rendimiento. Además, ofrece una vida útil más extensa al bajar defectos microscópicos durante el crecimiento de los cristales.
La clave de este comportamiento radica en la formación de los cristales. En líneas generales, durante la fabricación, los cristales de perovskita se crean de forma desordenada. Lo hacen con imperfecciones microscópicas que disminuyen su eficiencia y acortan su vida útil.
El increíble efecto de la sal sobre la energía solar
En este punto, el tiocianato de guanidinio actúa como modulador. Ralentiza y controla ese procedimiento, alcanzando capas más lisas y uniformes. Como si al agregar sal los cristales obtuvieran tiempo adicional para crecer de manera más ordenada, sin huecos o defectos que después pudieran actuar como trampas de electrones.
Un informe complementario en ACS Energy Letters profundizó acerca de este método. Sus autores expusieron que los cationes de guanidinio mejoran la calidad del cristal, además de facilitar la extracción de carga eléctrica. Sumado a esto, acotan la migración de iones e incrementa la estabilidad.
Esto es sumamente importante en las estructuras invertidas (p-i-n), consideradas más estables a largo plazo que las tradicionales. El alcance de este descubrimiento trasciende un récord de laboratorio. Cada capa de celdas de tándem de perovskita puede trazarse para absorber diversas partes del espectro solar.
Contexto que permite un mayor aprovechamiento de luz y la posibilidad de transformarla en electricidad. Según UCL, utilizar este tipo de “sal” en la capa inferior de tándem podría empujar todavía más los récords. Esto debido a que otros tándem de perovskita han sobrepasado más del 40% de eficiencia en laboratorio.
Las perovskitas aún deben demostrar mucho
El aditivo realiza su acción durante el proceso de fabricación, sin necesidad de rediseñar el dispositivo. Teóricamente, esto facilita el traslado de las celdas de laboratorio a los sistemas industriales. No obstante, aún está pendiente el mayor desafío de las perovskitas: la durabilidad certificada a largo plazo.
Las perovskitas deben demostrar mucho. Por ejemplo, que son capaces de resistir años al sol, la humedad y el calor sin degradarse. Además, se debe agregar la presencia de plomo, presente en múltiples formulaciones.
Un poco de sal puede realzar el sabor de un plato. De igual forma, una pizca de tiocianato de guanidinio puede transformar la perovskita en el ingrediente esencial de la transición energética. El mayor descubrimiento en décadas podría darnos la clave para impulsar el sector de la energía. Mientras esto termina de definirse, las instalaciones de energía solar se disparan en el mundo.
