La palabra del día en la industria de la energía solar: perovskita. ¿Puede este material, que ha demostrado ser eficaz y flexible, convertirse en el gran futuro? Los científicos de todo el mundo están deseando averiguarlo.
Aunque te resulte difícil de pronunciar y deletrear, «perovskita» es una palabra que vale la pena recordar si te interesa la energía renovable y sin combustibles fósiles. En Japón, los científicos y el gobierno esperan que este material pueda aumentar la producción energética del país. Científicos británicos de Oxford están examinando el uso de minúsculas células solares de perovskita en pequeños dispositivos eléctricos. Diferentes institutos de investigación informan de eficiencias superiores al 26 por ciento para las células solares de perovskita.
En la Universidad de Linköping (Suecia), el profesor Feng Gao dirige un dinámico grupo de investigación centrado en semiconductores orgánicos y de perovskita.
«Las perovskitas son una nueva generación de materiales para células solares. Son de bajo coste, fáciles de fabricar y producen células solares con una alta eficiencia de conversión de energía. También se pueden fabricar en diferentes colores, lo que resulta beneficioso para la fotovoltaica integrada en edificios por razones estéticas. «También podemos preparar paneles solares flexibles utilizando perovskitas, de modo que se puedan unir fácilmente a diferentes superficies», explica el profesor Feng Gao a THE EDIT.
¿Por qué es importante la perovskita para la transición ecológica?
«Las células solares de perovskita tienen un tiempo de almacenamiento de energía corto. Solo se necesitan unos meses para producir la energía necesaria para producir las células solares de perovskita; este valor es más de un año para las células solares de silicio. Debido a sus propiedades únicas (como peso ligero, colorido y flexibilidad), las células solares de perovskita se pueden utilizar para aplicaciones en las que es difícil utilizar células solares convencionales. Las células solares de perovskita también se pueden utilizar con otras células solares para formar células solares en tándem, lo que puede ayudar a lograr eficiencias de conversión de energía aún mayores».
Cuando THE EDIT lo contactó para esta entrevista, el profesor Feng Gao revela que él y su equipo tienen noticias de última hora sobre la perovskita como material para la transición ecológica, con resultados a punto de publicarse en Nature, la revista científica multidisciplinaria líder en el mundo.
“Nuestros nuevos resultados muestran que podemos reciclar todos los componentes de las células solares de perovskita degradadas, utilizando disolventes ecológicos. Las nuevas células solares de perovskita fabricadas a partir de las recicladas producen eficiencias de conversión de energía tan altas como las fabricadas con materiales nuevos. Incluso podemos repetir este proceso de reciclaje varias veces. Estos nuevos resultados se publicarán en Nature muy pronto”, comenta Feng Gao a THE EDIT.
Gerrit Boschloo, profesor del Departamento de Química de la Universidad de Uppsala en Suecia, es otro científico interesado en el material. Su departamento ha estado utilizando perovskita en una serie de proyectos desde 2012. Para Boschloo, el mayor potencial de la perovskita reside en su territorio inexplorado. Si bien sabemos exactamente dónde nos encontramos con las células solares de silicio normales, las posibilidades con la perovskita parecen infinitas.
“Las células solares de silicio funcionan satisfactoriamente, pero las hemos llevado hasta el límite. La perovskita puede ser incluso mejor y más efectiva. Como científico, eso es emocionante”, dice Gerrit Boschloo. Más sobre la perovskita
La perovskita se refiere a una clase de materiales que comparten una estructura cristalina específica, llamada así por el mineral perovskita, descubierto en los montes Urales por el científico ruso Lev Perovski. Químicamente, suelen estar hechos de compuestos que combinan moléculas orgánicas, metales (como plomo o estaño) y haluros (cloro, bromo o yodo).
Estos materiales son particularmente valorados en la tecnología solar debido a su capacidad para absorber eficientemente la luz y convertirla en electricidad. La perovskita es flexible, liviana y se puede producir utilizando procesos que consumen menos energía que las células solares de silicio tradicionales, lo que la convierte en un candidato interesante para transformar la energía solar.
Las perovskitas utilizadas en las células solares son materiales sintéticos descritos por primera vez en 1970.
Datos sobre la perovskita: pros y contras
Pros:
Es económica y energéticamente eficiente de producir: la materia prima es fácilmente accesible a nivel mundial y fácil de extraer. Flexibilidad: La perovskita se puede fabricar muy fina y semitransparente, lo que amplía las posibles áreas de uso (por ejemplo, como una capa fina sobre las ventanas). Mientras que las células solares de silicio tienen un espesor de aproximadamente 200 micrómetros, las células solares de perovskita se pueden fabricar con un espesor de hasta 500 nanómetros. Esta diferencia también reduce significativamente el uso de materia prima.
Reciclaje: Si bien la inestabilidad de la perovskita plantea desafíos en varias áreas, también la hace fácilmente reciclable. A través de un proceso químico, una célula solar se puede disolver y las sustancias activas se pueden separar.
Contras:
Inestabilidad: las células solares de silicio son estables y predecibles de manera confiable. La perovskita es menos estable y puede tener una vida útil más corta.
Plomo: el plomo se utiliza como parte esencial del material en muchas de las células solares de perovskita que se están probando actualmente, lo que puede provocar problemas de salud y ambientales.
