Los avances tecnológicos realizados en laboratorios científicos en búsqueda de optimizar la eficiencia de las células fotovoltaicas se multiplican a nivel global. El silicio, que tanta satisfacción ha dado ya ha encontrado su límite máximo, y con el descubrimiento de la perovskita se mejoraron los niveles de potencia. Pero ahora, hallan un nuevo panel solar híbrido que podría batir los récords de eficiencia, incluso la de este panel solar.
Un nuevo descubrimiento aumenta la eficiencia de los paneles solares
La perovskita utilizada desde hace unos 15 años ha favorecido a aumentar los límites de potencia con respecto a la fotocélula convencional de silicio, dando mayor flexibilidad a las estructuras solares. No obstante, el mineral presenta algunos inconvenientes frente al estrés térmico y las inclemencias climáticas.
Por este motivo es que un equipo de científicos de la Universidad de Zhejiang en China logró elaborar un panel solar híbrido que utiliza como componente a la perovskita en variantes desordenadas que alcanza un mayor nivel de eficiencia.
Los investigadores analizaron la posibilidad de combinar el mineral de origen ruso con otros elementos y reubicarlos de una forma que nunca antes se había probado, y los resultados fueron muy exitosos.
El nuevo panel solar híbrido rompe todos los récords de eficiencia
El innovador diseño aplicado por los científicos chinos utiliza una estructura denominada perovskita híbrida de alta entropía (HEHP), es decir que se sustenta en la teoría física del desorden de elementos de su composición interna para encontrar más beneficios a la hora de captar la luz solar.
Hasta el momento, los paneles solares utilizaban capas ordenadas de componentes inorgánicos para su estructura, por lo que la siguiente innovación de este proyecto consistió en combinar capas de materia orgánica con las inorgánicas de forma desordenada.
Esta modificación obtuvo un resultado distinto al que se venía obteniendo y muy satisfactorio ya que se pudo establecer una mayor resistencia a la exposición al agua y al estrés térmico, en comparación con una estructura de perovskita tradicional.
El panel solar híbrido fue observado durante las pruebas para analizar su comportamiento frente a mayores niveles de temperatura y estudiar su estabilidad expuesto a un período de tiempo considerable a la intemperie. Y los avances hallados fueron excepcionales.
China crea un nuevo panel solar híbrido que proporciona mayores beneficios
El monocristal elaborado en el laboratorio científico de China ofreció mayores valores de resistencia y estabilidad expuesto al agua y al calor húmedo. Ante los excelentes resultados, lo integraron a una película de célula solar en una estructura fotovoltaica convencional para observar su adaptación.
El panel solar híbrido integró para su composición un sustrato de óxido de indio y estaño (ITO), una capa de transporte de electrones (ETL), óxido de estaño (SnO2) para absorber fácilmente a la perovskita, y un contacto metálico de plata (Ag)
Las pruebas se analizaron junto a otra célula solar convencional sin la tecnología HEHP y los datos obtenidos fueron abrumadores. En las mismas condiciones de irradiancia, el panel solar híbrido logró una eficiencia de conversión de energía del 25,7%.
En tanto que el dispositivo convencional alcanzó un 23,2 % siendo superado ampliamente por el nuevo experimento chino. Así es que esta innovación tiene un gran potencial de traspasar las paredes del laboratorio para comenzar a poblar las estructuras fotovoltaicas nuevas.
Una innovación que espera su salida en gran escala
Para agregar más beneficios alcanzados por este experimento, los científicos observaron que la película solar basada en HEHP podía conservar más del 98% de su eficiencia inicial después de una exposición continua de 1000 horas.
Y con las cifras en aumento ofrecidas por este dispositivo, se espera que el período de estabilidad y funcionamiento se extienda por más de 5.000 dentro del laboratorio. Comprobada la eficiencia en conversión de energía del nuevo panel solar híbrido, tiene muchas ventajas de aplicación para estructuras fotovoltaicas en techos, fachadas y distintos modelos arquitectónicos, como este árbol solar.
