El mercado de los paneles solares estuvo dominado mucho tiempo por el silicio monocristalino. Pero en los últimos años, un nuevo material cristalino comenzó a desplazar al silicio y este es el perovskita.
En el afán por encontrar nuevas tecnologías que aumenten la eficiencia de los paneles llevó a los científicos e investigadores a encontrarse con este nuevo material. Lo que sucede es que la tasa de conversión de energía del silicio en los paneles solares está cerca de alcanzar sus límites naturales. Por esta razón, se están buscando nuevos materiales que puedan complementarse silicio para mejorar la eficiencia.
Actualmente distintos experimentos demostraron que el rendimiento de las células de perovskita mejoró notablemente, convirtiendo hasta un 25,2 % de la energía del sol en electricidad. Lo más destacable de estos descubrimientos es la rapidez de conversión, ya que las células de silicio tardaron 40 años en conseguir dicha eficiencia.
Pero ¿Qué son los paneles solares de perovskita?
La perovskita es un mineral extraño que se descubrió en Montes Urales en 1839, y fue llamado así en honor al minerólogo ruso Lev Perovski. Pero, la más interesante, es que los paneles solares de perovskita, en realidad no están hechas con él, sino que están hechas en base a una familia de materiales con la misma estructura cristalina y con propiedades semiconductoras. Esto lo hace ideal para la construcción de celdas solares.
La perovskita que se usa para construir estas células es un material híbrido, con una parte orgánica y otra inorgánica, que absorbe una gran cantidad de luz y es muy buen conductor eléctrico.
La ventaja de las células de perovskita es que pueden sintetizarse a bajas temperaturas, generando así un menor costo. Sus películas son flexibles y coloreadas, esto hace que se presten a un abanico más amplio de usos que las de silicio.
¿Cómo es la eficiencia de los paneles solares de perovskitas?
Actualmente, los paneles solares de perovskita siguen en su fase de investigación, pero sus ventajas ya son muy evidentes, no solo por su eficiencia sino también por sus bajos costos de producción.
En los últimos estudios realizados, se obtuvieron distintos resultados de eficiencia. Por su parte, Científicos de la Universidad de Gifu, en Japón, y del Instituto de Tecnología de Tokio encontraron un material de perovskita de calcogenuro, que tiene capacidad de absorción de luz lo suficientemente grande para obtener una eficiencia de conversión máxima teórica del 38,7%.
Por otro lado, un estudio del equipo de investigadores del Helmholtz-Zentrum Berlin obtuvo una eficiencia del 29,15% en un panel solar formado por silicio y perovskita. Lo que descubrieron fue que la combinación de ambos materiales hace que haya una mayor eficiencia que por separado. La razón detrás es que cada mineral absorbe ondas de luz de diferentes longitudes. Entonces, mientras que el silicio es ideal para el espectro rojo e infrarrojo, la perovskita absorbe ondas verdes, azules y ultravioletas.
¿Cómo se fabrican los paneles solares perovskita?
La diferencia en la fabricación de este tipo de celdas es que se parte de sustancias en solución líquida . Esto es lo que permite bajar sus costos, ya que en las celdas de silicio es necesario altas temperaturas y hornos especializados que consumen mucha energía.Lo que las hace aún más baratas es que las materias primas de perovskita son abundantes y asequibles.
Como dijimos, todavía hay un largo camino por recorrer. Uno de los principales desafíos es la inestabilidad de su estructura y la susceptibilidad a la humedad y la luz ultravioleta. Además, aún se está estudiando la política de disposición final y reciclado de los paneles. De todos modos, los paneles solares de perovskita tienen un futuro muy prometedor.