Desarrollan en China nueva tecnología de paneles fotovoltaicos

En China, un equipo de investigadores de instituciones científicas desarrolla una nueva metodología que no solo garantiza mejorar la eficiencia de las celdas solares basadas en la perovskita, sino también mantener su costo fabricación, que es mucho menor al de las celdas de silicio tradicionales, informó este domingo South China Morning Post.

La perovskita es un material que está prácticamente al alcance de todos, ya que se puede encontrar en las montañas de casi cualquier parte del globo. Ha sido catalogado como un mineral del grupo IV en la clasificación de trióxido de titanio y de calcio. La perovskita se cristaliza en el sistema cristalino ortorrómbico.

Es un semiconductor que presenta propiedades físicas únicas, las cuales son atribuidas principalmente a la estructura que posee. Dadas estas características, se ha convertido en uno de los materiales energéticos más económicos, eficientes y prometedores para el desarrollo de diversas aplicaciones optoelectrónicas y fotónicas.

Considerada la tecnología fotovoltaica de más rápido crecimiento en el sector de la energía solar, los paneles fotovoltaicos de perovskita han aumentado en tan solo una década la eficiencia de conversión eléctrica (ECE) de las celdas solares del 3.1% al 25.7%. Esto se logró, en gran parte, gracias a los esfuerzos para mejorar el desempeño de estos dispositivos.

En un nuevo estudio recientemente publicado por la revista Nature, se demostró que las celdas solares de perovskita con estructura en tándem presentaron una mayor tasa de ECE (285%) que las celdas solares de unión única.

Esta nueva configuración, denominada 'heterounión de perovskita bicapa 3D/3D', permite encontrar una manera de optimizar el material para la capa de interconexión, con el fin de conservar el bajo costo en la producción de las celdas a gran escala.

Los científicos chinos explicaron que emplearon una solución de acondicionamiento al vacío para aumentar la eficiencia de la película de perovskita en la capa inferior de la celda al reducir los defectos y mejorar su capacidad para extraer electrones. "Los dispositivos tándem encapsulados conservan más del 90 % de su rendimiento inicial después de 600 horas de funcionamiento continuo bajo la iluminación simulada de un sol", indicaron los especialistas.

Por su parte, el profesor de la Universidad de Nanjing Tan Hairen aseguró que "las materias primas para fabricar células de perovskita son baratas y abundantes, lo que hace que los costos de producción de estas células sean solo una vigésima parte de los de las células de silicio tradicionales", por lo que "son más fáciles de producir", además de que "se pueden fabricar" en un solo lugar.

"Incluso con otros artículos agregados, el costo total de producción es solo la mitad del de las celdas de silicio tradicionales", concluyó Tan. El año pasado, el trabajo del grupo dirigido por Tan Hairen fue reconocido por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China como uno de los 10 principales avances científicos en el país, puesto que se trata de una potencial tecnología en el campo de las energías limpias.