Desde que se observó una mayor eficiencia en la captación y transformación de energía en los paneles solares que incluían a la perovskita como mineral principal, casi como este increíble suelo solar, la tecnología ha desarrollado un avance exponencial y ahora China fabrica células fotovoltaicas a la velocidad de una impresora de papel tal como si fueran periódicos.
China imprime los paneles solares más flexibles y eficientes nunca antes visto
Como orgullosos dueños de la innovación del papel, entre otras tecnologías, ahora el gigante asiático es noticia por su novedosa técnica de impresión de paneles solares simulando una editorial gráfica en plena jornada de trabajo.
Científicos de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityUHK) han desarrollado un sistema seriado de fabricación de células fotovoltaicas de perovskita imprimibles, flexibles y con un alto grado de eficiencia y transparencia que le aportan versatilidad de localización.
El equipo de investigadores liderado por el profesor de Ciencia de los Materiales de Lee Shau Kee, Alex Jen Kwan-yue publicaron en Nature Energy la innovadora fórmula que combina en tándem al mineral de origen ruso con material orgánico obteniendo un 90% de eficiencia.
Por los exitosos resultados, el equipo de científicos recibió una financiación del Plan One-plus para su nueva generación de módulos fotovoltaicos de perovskita de alta eficiencia imprimibles en una nueva empresa liderada por el profesor denominada HKTech Solar Limited.
Los paneles fotovoltaicos imprimibles contienen una fórmula mágica para lograr su efectividad
A pesar del reconocido éxito de la perovskita por sobre el silicio para los paneles solares, aún no se había logrado comprobar este grado de eficiencia y estabilidad a largo plazo que superó el equipo de Jen Kwan-yue con su sistema innovador.
Los científicos diseñaron una serie de mediadores redox orgánicos con potenciales químicos para reducir el yodo y oxidar los metales. De esta forma, introdujeron el dispositivo que contenía el mineral en una célula solar tándem de perovskita orgánica como una subcélula de banda ancha.
Expuesta al sol (espectro AM 1.5G, sin filtro UV) ofreció un 92% de efectividad después de 500 horas de funcionamiento continuo a 45 °C. Adicionalmente, logró una buena estabilidad operativa en aire húmedo (humedad relativa, 70-80%) y una eficiencia récord del 25,22% (certificada 24,27%).
Para agregar más virtudes a esta tecnología, diremos que las células de perovskita orgánica pueden producirse en masa a grandes velocidades como periódicos permitiendo una salida diaria de hasta 1.000 paneles solares
Propiedades de los componentes que resaltan la efectividad de los paneles solares imprimibles
La célula solar tándem de perovskita-orgánica tiene la particularidad de aumentar sus propiedades de captación de luz solar y conversión de energía porque combina las virtudes en capas de ambos materiales minerales y orgánicos.
La perovskita y la banda ancha tienen una capacidad de captación más eficiente de un mayor espectro de rayos solares mientras que la materia orgánica que contiene carbono le aporta flexibilidad y transparencia al dispositivo.
La sinergia producida entre las capas de perovskita orgánica permite absorber la luz de alta energía (azul y ultravioleta) mientras que la capa orgánica se especializa en captar la luz de baja energía (rojo e infrarrojo). El resultado se traduce en mayor eficiencia que los paneles solares de silicio.
Adicionalmente, reduce los costes de producción al fabricarse a menor temperatura y de forma seriada y ofrece versatilidad de aplicación tanto en fachadas como en ventanas por su semitransparencia, y hasta en dispositivos del Internet de las Cosas (IoT)
Las granjas solares urbanas son una realidad
La característica flexible de estos paneles solares ofrece la posibilidad de crear grandes granjas solares urbanas en el camino hacia la autosuficiencia energética. El equipo de científicos planea ahora realizar una línea de producción anual de 25 megavatios en Hong Kong en un año y medio.
Para ello, se encuentra en la búsqueda de inversores que apuesten por este tipo de energía para abastecer a la industria. Este éxito de los paneles solares imprimibles es un hito importante para el sector de las renovables y para la neutralidad de carbono. En especial para China que es un país con el más alto nivel de contaminación, aunque viene probando nuevas tecnologías para la descarbonización.
