Paneles solares de Perovskita, alta eficiencia y bajo coste

Como en todos los productos que nos rodean, los paneles solares también sufren modificaciones en su tecnología. Los fabricantes y centros de investigación no cesan en desarrollar nuevas tecnologías con el fin de mejorar constantemente la eficiencia de las placas solares fotovoltaicas. Este es el caso de las investigaciones con la Perovskita.

¿Qué es la perovskita?

La perovskita mineral englobado en el grupo de los óxidos. Su composición química tiene una estructura cristalina similar a la del trióxido de titanio y calcio. Este compuesto metálico se forma en el interior de la corteza terrestre y el manto, en condiciones de altas presiones. Además, se considera que la perovskita puede ser el mineral más abundante de la tierra.

Aunque fue descubierta en 1839, no se empezó a trabajar con él hasta el año 2009, en la industria fotovoltaica. La perovskita que se usa actualmente en los paneles solares es una combinación de diferentes elementos diferentes que mantienen la estructura del mineral original. Es decir, mantienen la estructura de la fórmula química ABO₃.

En este tipo de compuestos las letras A y B representan cationes metálicos, y el tercer elemento es un anión que une a los otros dos. En la mayoría de las ocasiones el anión es el oxígeno, aunque no siempre se cumple, pudiendo formarse Perovskita con otros elementos.

Aplicación de la perovskita en la fotovoltaica

Los compuestos que contienen perovskita son apropiados para aplicaciones energéticas, en especial para la fotovoltaica. Puesto que algunos compuestos de perovskita son capaces de convertir los fotones de la luz en electricidad, con gran efectividad.

Esta propiedad hace que pueda ser un sustituto natural del silicio. Es por ello que, desde el primer intento para explotar sus cualidades en la fotovoltaica, se ha podido comprobar en varios laboratorios científicos su aprovechamiento en la generación de electricidad. Puesto que se consiguen rendimientos energéticos cada vez mayores de las células solares de perovskita.

Sin embargo, no fue hasta el año 2012 cuando los investigadores descubrieron como procesar la perovskita para fabricar celdas solares. La técnica utilizada fue mediante una célula solar de capa fina. Este primer intento se realizó con perovskita de haluro de plomo que actuaba como capa absorbente de la luz.

La progresión en esta última década ha sido muy superior a los tradicionales módulos fotovoltaicos de silicio. De hecho, las pruebas en el laboratorio han conseguido rendimientos superiores al 25%. Sin embargo, los rendimientos conseguidos por celdas únicamente formadas por perovskita están siendo mejorados utilizando combinaciones con silicio. Con esta técnica se han llegado a conseguir rendimientos del 29% en el laboratorio.

Gracias a los resultados obtenidos en el laboratorio en cuanto a la capacidad de generación eléctrica, junto a los relativamente bajos costes de obtención y producción, auguran un futuro muy prometedor para las nuevas placas solares fotovoltaicas de perovskita para autoconsumo.

Ventajas de las células solares de perovskita

Como hemos visto hasta ahora, la perovskita promete ser una de las tecnologías importantes en la fotovoltaica para los próximos años. Es por ello que queremos recopilar los beneficios que aporta al mundo energético.

• Menor coste de materia prima

Las materias primas para elaborar la perovskita semiconductora son muy abundantes y fáciles de extraer, por lo que ayudará a reducir costes en todo el proceso.

• Menor coste de materiales en la celda solar

Una gran cualidad de la perovskita es que para su funcionamiento basta con una capa mucho más delgada de material que con el silicio. Esta reducción en la cantidad de material, disminuye sensiblemente los costes de material requerido para la fabricación de las celdas fotovoltaicas.

• Menor coste de producción

El proceso productivo de las celdas solares de perovskita se puede hacer a bajas temperaturas, al contrario que con el silicio, que se tiene que fundir el metal para obtener las obleas. Es por ello que el proceso productivo puede ser más rápido y económico.

• Mayor eficiencia

Hasta el momento se ha comprobado que la eficiencia de las celdas de perovskita es mayor que las tradicionales de silicio. Aún tenemos que esperar a tener módulos fotovoltaicos en funcionamiento real, sin embargo, todo indica que se mejorarán sensiblemente los índices de producción eléctrica.

• Paneles solares más flexibles y ligeros

Al constituirse en una película delgada, se añade la propiedad de su ligereza y flexibilidad. De modo que las celdas de perovskita podrían adaptarse a diferentes usos. Además, gracias a su pequeño espesor, se pueden conseguir paneles semitransparentes.

• Alternativa y complemento al silicio

Según las investigaciones, se pueden fabricar celdas solares únicamente con perovskita, que consiguen un funcionamiento muy bueno y, además, al combinarse con silicio, los rendimientos esperados pueden incluso mejorarse.

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