La eficiencia energética es uno de los objetivos clave que tiene que cumplir hoy todo dispositivo que pretenda establecerse en los primeros puestos de la competencia para lograr la autosuficiencia. Prestos a ello, científicos asiáticos han desarrollado un panel solar que supera todos los límites conocidos con una combinación de elementos única, que se diferencia de esta célula fotovoltaica
El panel solar futurista hoy está entre nosotros
Si bien los componentes del panel solar son conocidos por su amplia utilización en el mercado como son el silicio y la perovskita, el estudio reciente intenta reformular una mezcla de materiales convencionales con otros novedosos para aportar más eficiencia de captación solar.
Es así como un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Rey Abdullah (KAUST) de Arabia Saudita han elaborado un panel solar de perovskita y silicio en tándem semitransparente de cuatro terminales (4T) que ha alcanzado un rendimiento récord del 31.5%.
De esta forma, el experimento ha superado los niveles conocidos de eficiencia actuales para una estructura fotovoltaica lo que favorece a la industria energética renovable y coloca al país árabe en una posición superlativa por los avances tecnológicos para sostenibilidad.
Elementos constitutivos de la celda solar de Arabia Saudita
De acuerdo al informe publicado en la revista ACS Energy Letters, la innovadora celda solar está constituida por la unión de tres capas de metales ubicadas de forma especial. La primera capa está compuesta por perovskita, al igual que la segunda, y la tercera es de silicio, con una superficie activa de 1 cm2.
La capa superior está recubierta por una lámina de sustrato de vidrio recubierto con óxido de indio y estaño, lo que le otorga mayor transparencia y favorece la absorción de los rayos solares por la perovskita.
Adicionalmente, el panel solar incorpora otros elementos químicos como plata (Ag), un revestimiento antirreflectante de fluoruro de magnesio (MgF2) y adiciona una capa de transporte de electrones basada en buckminsterfullereno (C60) para lograr mayor efectividad de captación de la luz del sol.
El desafío mayor de los investigadores fue conectar las tres capas de metales para que trabajen en tándem y obtengan mejores resultados. Para ello, el equipo a cargo del profesor Stefaan De Wolf optó por incorporar un compuesto llamado PFN-Br y óxido de níquel (NiOx). Así consiguieron un sorprendente hallazgo.
La eficiencia de esta célula solar supera todos los límites conocidos
La combinación de estos elementos y su especial orden de ubicación dentro del panel solar logró una eficiencia de conversión global del 31.5%, superando a la fotocélula de perovskita convencional que llegó al 27%.
El total alcanzado logro su potencialidad distribuyendo la eficiencia en un 14.3% para la capa superior, un 17.2% para la capa intermedia de perovskita. Y no solo acaba aquí su exitoso experimento porque en términos de estabilidad también has estado a la altura.
El panel solar expuesto a más de 25 horas de operatividad continua mantuvo el 80% de la estabilidad inicial lo que conforma un hito trascendental para el sector de la energía renovable fotovoltaica y ofrece una alternativa viable para la producción a escala comercial.
Próxima etapa para esta innovación solar
El modelo de celda solar en tándem espera su salida del laboratorio para realizar pruebas de aptitud a la intemperie, expuesto a dispares condiciones climáticas para observar su funcionamiento, aunque se estima que los valores se mantengan dentro de los límites previstos.
El panel solar de Arabia Saudita es un diseño que puede sustituir a los dispositivos fotovoltaicos conocidos por su máxima eficiencia de conversión de electricidad abriendo nuevas oportunidades a la industria y a la economía en el camino hacia la sostenibilidad energética y la reducción de consumo de combustibles fósiles. De esta forma, podría dejar atrás a este novedoso panel solar
