Las energías renovables están en su máximo apogeo actualmente, sin embargo, es la de origen fotovoltaico la que aventaja por mucho a las demás, esto por las múltiples ventajas que ofrece. Las investigaciones se orientan a su mejorar su eficiencia, como lo han conseguido con este panel solar que es increíble según la ciencia.
El panel solar de perovskita: eficiencia con larga vida útil
El uso de la perovskita en la construcción del panel solar, es una tecnología inventada en Japón que ha dado muy buenos resultados puesto que tiene una gran eficiencia combinada con una vida útil que supera los convencionales. Pero su comercialización está limitada por su inestabilidad química y física.
Un equipo investigador de la Universidad de Sídney, Australia, ha logrado crear una placa solar que tiene un rendimiento del 40 %, dejando atrás el exclusivo club de los laboratorios que habían diseñado este componente para una eficiencia del 30 %. Una meta que está de acuerdo con la teoría, pero en la práctica era inalcanzable.
Cómo logró superar este límite del 30 % de eficiencia
El rendimiento o eficiencia de un panel solar es expresado en porcentaje. El mismo cuantifica que cantidad de luz del sol que incide sobre este elemento es convertida en energía eléctrica que se pueda utilizar para fines prácticos. Así, el límite teórico para las placas fotovoltaicas convencionales es de un 30 %.
Especialmente las de silicio cristalino con células de unión simple. Pero este valor se reduce a un 19 a 22 % principalmente por impurezas y fabricación de materiales. No obstante, mucho se ha investigado para mejorar esta eficiencia sin dejar de usar el silicio como componente por ser barato y abundante.
En este sentido el laboratorio australiano diseño un panel solar que alcanza el 30 % de rendimiento uniéndose al grupo de ocho instituciones que han alcanzado tal proeza. Luego de que ese récord fue certificado por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos, el grupo de investigación continuo sus estudios.
Para alcanzar un objetivo más ambicioso: llegar hasta el 40 % de eficiencia con un panel solar diseñado por ellos. Para esto construyeron una célula solar monolítica en tándem compuesta por una combinación de perovskita y silicio. O sea, integrando capas superpuestas de los dos materiales en forma compacta.
Lo cual hicieron utilizando un proceso denominado heterounión. De esta forma la aleación absorbe diferentes ondas del espectro solar para transformarla en electricidad, lo que eleva su eficiencia de manera casi exponencial. Aunque esta tecnología por sí sola no sería viable con esta eficiencia para la fabricación en masa.
Con el fin de alcanzar este objetivo el Laboratorio de Sídney trabaja bajo esta línea en una célula de perovskita y silicio. Optimizando la capa del primer material para que pueda soportar mayor voltaje. Para ello han recibido financiación de la startup Sun Drive y de la Agencia Australiana de Energías Renovables.
Resolviendo el problema de la inestabilidad de la perovskita
Todos los estudias y avances que se han hecho para incrementar el rendimiento de los paneles solares han tropezado una barrera: la inestabilidad de la perovskita. No obstante, este equipo ha realizado interesantes progresos. El más prometedor es un tratamiento químico que elimina en un gran porcentaje sus defectos.
Consiste en depositar combinaciones de aminosilanos que son elementos de silicio que se unen a compuestos orgánicos de amino utilizando una tecnología innovadora basada en vapor. De esta forma han mejorado la estabilidad de la perovskita en un largo plazo. El problema es que, hasta ahora, el proceso es muy caro.
Concluyendo, este panel solar construido por los australianos rompe con todos los paradigmas establecidos por la ciencia en cuando a la eficiencia de estos componentes. Una vez resuelvan el problema de inestabilidad de sus elementos, seguro que harán explotar la luz del sol.
