Los paneles solares actuales se fabrican principalmente con silicio, exhibiendo una eficiencia de alrededor del 22%, es decir, la conversión de un poco más de una quinta parte de la energía solar en electricidad. Sin embargo, el coste de producción del silicio es alto y su fabricación exige mucha energía.
Se perfila una alternativa prometedora: la perovskita. Este material semiconductor sintético puede convertir mucha más energía solar que el silicio y a un menor coste.
Un artículo reciente, publicado en la revista
Nature Energy por investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder y sus colaboradores internacionales, revela un método innovador para fabricar estas nuevas células solares de perovskita, marcando un paso crucial hacia la comercialización de esta tecnología.
Una de las estrategias para aumentar la eficiencia de las células solares consiste en superponer las células de perovskita sobre las células de silicio tradicionales, formando así células tándem. Esta combinación, absorbiendo diferentes partes del espectro solar, podría incrementar la eficiencia de los paneles en más del 50%.
Sin embargo, un desafío mayor reside en el proceso para aplicar los semiconductores sobre las placas de vidrio, que tradicionalmente debe realizarse en un ambiente lleno de gases no reactivos para evitar que las perovskitas reaccionen con el oxígeno, lo que disminuye su rendimiento.
Un descubrimiento reciente permite aplicar los semiconductores fuera de estas condiciones controladas. Esto es posible gracias a la adición de dimetilamonio formatos, o DMAFo, a la solución de perovskita, previniendo así la oxidación de los materiales. Este avance hace que las células de perovskita fabricadas con DMAFo alcancen un nivel de eficiencia cercano al de las células récord actuales, logrando una eficiencia de casi el 25%.
En términos de durabilidad, los paneles comerciales de silicio conservan al menos el 80% de su rendimiento después de 25 años. Las células de perovskita, más reactivas, se degradan más rápidamente en el aire. No obstante, el estudio muestra que las células de perovskita tratadas con DMAFo conservan el 90% de su eficiencia después de haber estado expuestas a una luz LED que simula la luz solar durante 700 horas, en comparación con solo 300 horas para aquellas fabricadas sin DMAFo. Un paso en la dirección correcta, aunque todavía queda progreso por realizar para competir con las células de silicio.
La investigación sobre las perovskitas, que lleva una década, permite ahora que estas células alcancen una eficiencia comparable, e incluso mejor, a la de las células de silicio inventadas hace 70 años.
Fuente: Nature Energy