Redacción
Los sistemas de energía solar están ahora mucho más extendidos que hace años tanto en la industria como en las viviendas. La mayoría de los sistemas actuales dependen del silicio para convertir la luz solar en electricidad aprovechable. Sin embargo, la tasa de conversión de energía del silicio en los paneles solares está cerca de alcanzar sus límites naturales. Por lo tanto, los científicos han estado explorando nuevos materiales que puedan complementar o incluso reemplazar al silicio para mejorar las tasas de conversión de energía. Una de las clases de materiales más prometedoras hasta la fecha es la de las perovskitas de haluro metálico, cuya eficiencia energética puede incluso superar a la del silicio.
Las perovskitas de haluro metálico son una perspectiva realmente prometedora para los sistemas de energía solar, como los paneles solares, tal como destaca la profesora Anita Ho-Baillie, de la Universidad de Sídney en Australia. Son muy baratas, pueden funcionar con un grosor 500 veces menor que el del silicio para el mismo trabajo y son flexibles y ultraligeras. También tienen altas tasas de conversión solar.
En los últimos 10 años se ha visto que el rendimiento de las células solares de perovskita en su forma experimental ha mejorado desde niveles bajos hasta lograr convertir el 25,2 por ciento de la energía recibida del Sol en electricidad, un porcentaje de conversión comparable al de las células de silicio en paneles solares convencionales, que tardó unos 40 años en lograrse.
Sin embargo, las células solares de perovskita no tienen por sí mismas la durabilidad de las células de silicio, por lo que aún no son comercialmente viables.
Bajo la continua exposición al Sol y a otros elementos ambientales, los paneles solares experimentan un calor extremo y oscilaciones muy grandes en otros parámetros ambientales. Los experimentos han demostrado que bajo tales tensiones ambientales, las células solares de perovskita desprotegidas se vuelven inestables, liberando gas del interior de sus estructuras.
Anita Ho-Baillie. (Foto: UNSW)
El equipo de Ho-Baillie y Lei Shi (Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia) ha conseguido mejorar drásticamente la estabilidad térmica de las células solares de perovskita. Los científicos hicieron esto suprimiendo la descomposición de dichas células solares mediante una simple y económica “manta” de polímero y vidrio.
Gracias a esto, han logrado producir una nueva generación de células solares de perovskita para paneles solares que superan las pruebas de cumplimiento de las estrictas normas impuestas por la Comisión Electrotécnica Internacional para el calor y la humedad.
Las células solares de perovskita no solo pasaron las pruebas de ciclo térmico, sino que también superaron los exigentes requisitos de las pruebas de humedad-calor y humedad-congelación.
Estas pruebas ayudan a determinar si los módulos de células solares, por ejemplo en paneles solares, pueden soportar los efectos de las condiciones de funcionamiento a la intemperie al exponerlos a repetidos ciclos de temperatura entre -40 y 85 grados, así como a la exposición a un 85 por ciento de humedad relativa.
Específicamente, las células solares de perovskita sobrevivieron a más de 1800 horas de la prueba de humedad-calor de la IEC y a 75 ciclos de la prueba de humedad-congelación, superando por primera vez el requisito de la norma IEC61215:2016.
Los resultados de la investigación son un paso importante hacia la viabilidad comercial de las células solares de perovskita. Estas podrían dar el empujón definitivo hacia el uso generalizado de energía renovable barata.
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