La perovskita, “material milagroso”, supera el umbral de eficiencia de los paneles solares

Los científicos lograron un gran avance utilizando un denominado “material milagroso” para aumentar la eficiencia de los paneles solares.

Dos estudios separados publicados el jueves demostraron cómo el material perovskita podría impulsar la tasa de eficiencia de conversión de energía de las células solares fotovoltaicas (FV) por encima del 30%, más allá del límite teórico del 29% para las células solares de silicio tradicionales.

“Superar este umbral brinda la confianza de que se pueden comercializar paneles fotovoltaicos de alto rendimiento y bajo costo”, escribieron los investigadores de ciencia de materiales Stefaan de Wolf y Erkan Aydin (que no participaron en la investigación) en un artículo publicado en la revista Science.

La perovskita ha surgido en los últimos 15 años como un material capaz de transformar una variedad de industrias, desde energías renovables hasta comunicaciones de ultraalta velocidad.

El profesor de ciencia de los materiales Zeev Valy Vardeny de la Universidad de Utah describió la perovskita en 2017 como “asombrosa, un material milagroso”, después de que pudo mejorar radicalmente la eficiencia de conversión de luz solar en energía de las células solares.

Las propiedades de la perovskita permiten recolectar energía de un rango más amplio del espectro de luz; sin embargo, hasta hace poco era demasiado inestable para usarse fuera de las condiciones del laboratorio.

Al apilar una capa de perovskita sobre silicio en un dispositivo en tándem, los investigadores pudieron aumentar de manera significativa la eficiencia de las tecnologías fotovoltaicas comerciales, al tiempo que conservaban la configuración estándar de la industria.

“Las celdas solares en tándem son la ruta más sencilla para reducir el costo nivelado de la electricidad, mucho más allá de lo que es posible para las celdas solares de unión única”, escribieron el profesor De Wolf y Aydin.

Los equipos de China y Japón que estuvieron detrás de la última innovación afirman que el último diseño allanará el camino para la producción en masa de paneles solares ultraeficientes.

El récord actual de eficiencia de esta celda solar de última generación es 33,7% y lo lograron ingenieros en el Centro Solar KAUST en Arabia Saudita a principios de este año, habiendo aumentado desde menos del 4% de eficiencia en 2009.

El mes pasado, una startup en China anunció que planeaba comenzar la producción de células solares en tándem, ya que la abundancia de perovskita reduciría los costos a “solo una vigésima parte de las células solares tradicionales”, según el profesor Tan Hairen de la Universidad de Nanjing.

Los científicos detrás de la investigación más reciente creen que su enfoque podría finalmente lograr una tasa de eficiencia “muy por encima del 35%”, aunque se necesita trabajar más para hacer que las celdas en tándem sean más duraderas en condiciones reales, además de expandirlas al tamaño de los paneles solares tradicionales.

“Posiblemente, el factor más crítico radica en la tasa de degradación anual en condiciones exteriores reales, que para los tándems de perovskita-silicio sigue siendo en gran medida desconocida”, señaló la publicación.

“Para ser comercialmente viable, esta degradación debe estar a la par con las principales tecnologías fotovoltaicas, que es menos del 1% relativo por año”.

La investigación se detalló en dos artículos separados publicados en la revista Science.

_{Traducción de Michelle Padilla}