Avance significativo en la tecnología de células de perovskita

La Universidad de Pekín ha realizado un avance significativo en la tecnología de las células de perovskita, que prometen revolucionar el mundo de los paneles solares. Este avance radica en la mejora de la durabilidad de estas células, que hasta ahora era su principal debilidad.

Desarrollo de células de perovskita de alta eficiencia

Un equipo de investigadores ha desarrollado una célula de perovskita con una eficiencia del 24%, similar a la de los mejores paneles solares de silicio. Lo más destacable es que esta célula mantiene un 99% de su rendimiento después de 1.100 horas de funcionamiento a temperaturas extremas.

Las células de perovskita son una tecnología muy prometedora para la generación de energía solar a bajo costo. Estas células tienen una estructura cristalina que absorbe la luz solar de manera muy eficiente. A diferencia de las células de silicio, las de perovskita pueden fabricarse mediante procesos sencillos, con materiales más económicos y en películas flexibles.

El desafío de la estabilidad y durabilidad

Aunque ya existen paneles solares comerciales de perovskita y se han comenzado a instalar a gran escala, especialmente en terrenos difíciles de China, su menor estabilidad y durabilidad les impiden competir con el silicio en otros tipos de instalaciones.

El principal problema radica en uno de los componentes clave de las células de perovskita, el yoduro de formamidinio y plomo (FAPbI₃). Este componente es difícil de estabilizar a temperatura ambiente y tiende a degradarse cuando se expone a la luz solar durante largos periodos. Esta degradación hace que las células solares de perovskita pierdan eficiencia rápidamente y no sean viables para competir con los paneles de silicio, que pueden durar hasta 30 años.

Superando obstáculos con innovación

Para superar este obstáculo, los investigadores de la Universidad de Pekín han inventado una nueva técnica de 'intercalación-decalación' de yodo. Esta técnica consiste en insertar átomos de yodo en la estructura del FAPbI₃ para ayudar a organizar mejor sus componentes, y luego eliminar el yodo sobrante durante el proceso de calentamiento.

Esta técnica permitió a los investigadores obtener una película de perovskita de alta calidad, sin residuos que puedan comprometer su rendimiento. Las células que desarrollaron tienen una eficiencia de conversión de energía del 24%, lo que significa que casi una cuarta parte de la energía solar que incide sobre ellas se transforma en electricidad.

El futuro de la tecnología de perovskita

Además, estas células mantuvieron el 99% de su rendimiento inicial después de operar durante más de 1.100 horas a unos 85 °C. Este resultado es un indicativo muy alentador de su durabilidad y potencial uso a largo plazo.

A pesar de la toxicidad del plomo, este es un componente esencial en la fórmula de la perovskita, ya que contribuye significativamente a su capacidad de absorber la luz y convertirla en electricidad. Sin embargo, se están investigando soluciones para eliminarlo.

Además, otros laboratorios están explorando soluciones complementarias para eliminar defectos, como la integración de capas de disulfuro de molibdeno (MoS₂) en la estructura de las células. Estas capas actúan como barreras físicas y químicas, bloqueando la migración de iones defectuosos que pueden deteriorar el rendimiento.

Tanto la técnica del yodo como la del MoS₂ apuntan a lo mismo: lograr una perovskita pura y estable que pueda funcionar de forma óptima y duradera. De esta manera, la 'gran promesa' de los paneles solares podría convertirse en una realidad comercial.