La eficiencia de las células solares de perovskita ha dejado al mundo con la boca abierta. Sin embargo, los paneles solares han encontrado un nuevo material futurista a 1.000ºC que podría rendir todavía más. Actualmente, nos encontramos sumergidos en una profunda transición energética en la que la energía solar cobra un papel protagonista.
Si bien están apareciendo varias tecnologías alternativas y eficientes, los paneles solares siguen en el top de las ‘herramientas’ para obtener energía limpia. Por esta razón, se sigue investigando sobre diferentes vías para hacerlos más eficientes de lo que son hoy. La tecnología predominante está enfocada en las células solares compuestas por materiales inorgánicos policristalinos y monocristalinos.
Sin embargo, hay un material futurista que podría cambiar radicalmente la manera en la que vemos los paneles solares.
Fullereno, el material futurista que llega a los paneles solares
Este material del que hablamos es el fullereno, una molécula compuesta de carbono cuya estructura esférica se parece a la de una cúpula geodésica o un balón de fútbol. También se le atribuye la denominación «buckminsterfullereno« o «futboleno». La tercera forma molecular estable conocida como carbono, además del grafito y el diamante son detalles que hacen especial a esta molécula.
Con estas características, su altísima resistencia se alza como su mayor cualidad, dado que se necesitan temperaturas de más de 1.000ºC para aniquilar sus partículas. Asimismo, el fullereno dispone de prioridades lubricantes y puede pasar de estado sólido a gaseoso sin pasar por estado líquido, todo esto sin perder las esferas y moléculas electronegativas.
Con este procedimiento, desarrolla enlaces con átomos que donan electrones. Se denomina como un superconductor por su capacidad para llevar corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones. Cabe destacar que hay varios tipos de células solares orgánicas y, entre ellas, las fotovoltaicas de polímetros se tornan como unas de las más relevantes.
El fullereno está comenzado a tener incidencia en este tipo de células y un grupo de científicos rusos ha desarrollado moléculas de fullereno polimerizadas con escandio y átomos de carbono en su interior. Este hito permite avanzar en varias aplicaciones del material, como elementos de nanoelectrónica y optoelectrónica, ingeniería biomédica como actores de contraste de alto rendimiento o dispositivos fotovoltaicos y ópticos.
Los paneles solares dan un paso más, adiós a la perovskita
Un grupo de investigadores del NUST MISIS ruso consiguió de manera inédita metalofullerenos endoédricos (EMF) con escandio y analizaron el método de polimerización. El estudio “Conocimientos sobre la polimerización de fullereno a alta presión: el papel del dímero Sc endoédrico” fue publicado en Science Direct.
“Hemos descubierto que los átomos invitados facilitan el proceso de polimerización. Los átomos de escandio modifican por completo el proceso de enlace del fullereno mediante la polarización de los enlaces de carbono, lo que conduce a un aumento de su actividad química”, explicó Pavel Sorokin, investigador principal del Laboratorio de Nanomateriales Inorgánicos NUST MISIS.
Los paneles solares se despiden de la perovskita: el fullereno se impone
El fullereno podría jugar un rol clave para alcanzar el control de la orientación del espín, una propiedad física de las partículas elementales por la que cuentan con un momento angular intrínseco de valor fijo. Las células solares habituales disponen de espines desordenados.
Sin embargo, el uso y el control de esta propiedad permite subir la eficiencia de la célula solar, capaz de producir una corriente mayor.
Este estudio prepara el camino para estudios complejos endoédricos de fullerita como material macroscópico y hará posible un cambio de visión sobre los campos electromagnéticos. Ahora no solo se verán como un material prometedor sino como una tecnología para el futuro.
Si las células de perovskita se veían como el futuro de la energía solar, el fullereno llega para arrebatarle el reinado en el campo de los paneles solares.
