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PEROVSKITE SOLAR CELL EFFICIENCY

EN LOS ULTIMOS AÑOS LA EFICIENCIA DE LAS CELULAS SOLARES HAN AUMENTADO NOTABLEMENTE DEBIDO A LOS NUEVOS MAYERIALES UTILIZADOS , UNO DE LOS NUEVOS MATERIALES ES LA PEROVKITA , EN ESTE ARTICULO ANALIZAREMOS PEROVSKITE SOLAR CELL EFFICIENCY

PEROVSKITE SOLAR CELL EFFICIENCY

La perovskita, un material mucho más barato de obtener y emplear que el silicio, permite fabricar células solares muy eficientes y económicas, que permitirán reducir los costes de producción de la energía solar.
PEROVSKITE SOLAR CELL EFFICIENCY

El petróleo es un combustible fósil no renovable y, por lo tanto, finito, del que dependemos en exceso a la hora de generar energía. Por ello, desde hace décadas los científicos están investigando nuevas fuentes de energía que se basen en recursos ilimitados, como el viento, la luz del sol, el calor procedente del interior de la tierra, la biomasa (materia orgánica), el agua…, y en cómo aprovecharlas para que resulten eficaces, económicas y no contaminantes.

Las energías renovables, a pesar de ser sostenibles y ecológicas, tienen en contra su alto coste, porque la tecnología necesaria para su generación es cara, y los precios son muy superiores a los de los combustibles fósiles, por lo que no pueden competir con ellos. Sin embargo, esto podría cambiar en el caso de la energía solar gracias al uso de perovskita, un mineral del grupo IV de óxidos, mucho más barato de obtener y emplear que el silicio –el que se utiliza hasta ahora para elaborar células solares–, y que además es muy eficiente.

Las células solares de perovskita son muy fáciles y baratas de fabricar, y su eficiencia es similar o superior a la de las que se utilizan en la actualidad para elaborar paneles solares

Actualmente, los paneles solares cuestan aproximadamente 56 céntimos de euro por vatio, mientras que para que resultasen competitivos frente a los combustibles fósiles, el Departamento de Energía de Estados Unidos estima que deberían costar unos 37 céntimos de euro por vatio. Según este organismo, utilizando perovskita el coste por vatio pasaría a ser entre 7,5 y 15 céntimos de euro.

Pros y contras de la perovskita

Los investigadores comenzaron a probar la perovskita para elaborar células solares en 2009, pero hasta 2012 no alcanzaron su objetivo: que resultasen eficientes. Las nuevas células de perovskita convertían en electricidad el 15% de la energía de la luz solar que absorbían. Y los expertos aseguran, además, que es muy posible que su eficiencia llegue hasta el 20 o 25%, que es lo que se ha conseguido por el momento en laboratorio con las células más comunes –y más caras– disponibles en la actualidad.

Las ventajas de las células solares de perovskita se basan en que son muy fáciles y baratas de fabricar, y que su eficiencia es similar o superior a la de las que se utilizan ahora para elaborar paneles solares.

Sin embargo, que la perovskita se convierta en la energía del futuro depende de algunas variables. Así, las células solares de silicio están bajando de precio, lo que podría desanimar a los inversores, que no desearían arriesgarse en el desarrollo de una nueva tecnología que al final no resultara competitiva. Y otro factor en su contra es que contiene una pequeña cantidad de plomo, que es tóxico, por lo que habrá que comprobar su grado de toxicidad, para que esto no resulte un obstáculo para su comercialización.

La perovskita mejora la eficiencia del silicio en las células fotovoltaicas

Las perovskitas son materiales con una estructura cristalina especial y los científicos empezaron a demostrar su potencial fotovoltaico en 2009.

Desde entonces, distintos grupos de investigación han creado perovskitas con eficiencias fotovoltaicas comparables a las de muchas células solares comerciales. Pero las perovskitas además convierten determinadas partes del espectro solar en electricidad con una mayor eficiencia que el silicio y viceversa, así que el mayor aumento de eficiencia podría derivar de usar perovskitas para potenciar y no sustituir el silicio en la mayoría de las células solares.

Ahora investigadores de la Universidad de Stanford han demostrado que la idea puede funcionar.

Uno de los principales retos a la hora de emparejar células de perovskita con células de silicio ha sido hacer las primeras transparentes para que la luz que no absorban pase hasta las células de silicio que hay debajo.

Las células solares de perovskita que se habían hecho hasta la fecha usaban un material opaco por detrás para recoger la corriente eléctrica. Los investigadores de Stanford han desarrollado un método de fabricación que implica producir un electrodo transparente hecho de nanocables de silicio.

Los investigadores cogieron una célula solar de silicio barata con una eficiencia del 11,4% y la aumentaron al 17% añadiendo la célula de perovskita.

Sin embargo, queda mucho trabajo por hacer antes de que estas células lleguen al mercado. Las células de perovskita actuales no duran demasiado y los investigadores aún están intentando desarrollar versiones que no usen plomo, que es tóxico.

Además, aún no se comprende demasiado bien cómo interactúa la luz con los dos materiales. Cuando el grupo de Stanford añadió perovskita a células solares de silicio cuya eficiencia ya era del 17%, por ejemplo, midieron un aumento mucho menor de la producción, hasta el 17,9%.

Aun así, las perovskitas podrían ser una bendición para la industria solar. Los investigadores creen que las células de perovskita y silicio podrán convertir más de un 30% de la energía de la luz solar en electricidad.

Un aumento de esta magnitud reduciría la cantidad de paneles necesarios para algunas instalaciones casi a la mitad, abaratando muchísimo los costes de instalación.