Fuente: la vanguardia
“Las celdas solares de perovskita han revolucionado la tecnología fotovoltaica”
Uno de los grandes retos para hacer frente al cambio climático es sustituir el consumo de combustibles fósiles por fuentes de energía limpia. Mónica Lira-Cantú, del Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), trabaja en el diseño de una nueva generación de celdas solares hechas de perovskita, un mineral de estructura cristalina llamado a revolucionar la energía fotovoltaica. Su grupo ha conseguido que, además de ser eficientes, estos paneles solares también sean más estables y no pierdan rendimiento después de mil horas de iluminación continua en el laboratorio.
¿Cómo funciona la nueva generación de celdas solares en las que trabajan?
Nosotros fabricamos nano materiales que ponemos en una disolución para después imprimir las celdas solares de diferentes formas. Ya no necesitamos técnicas complejas de fabricación que utilizan mucha energía, sino que las hacemos en el laboratorio a temperatura y condiciones ambientales. Por ejemplo, podemos imprimir las celdas una por una o en continuo. Si imprimes sobre tela puedes hacer ropa, o si lo imprimes sobre otros artículos, por ejemplo, un sombrero, te lo llevas a pescar o a la playa y conectas tu móvil o el dispositivo electrónico que quieras para recargarlo directamente. Al ser ligero y flexible, ¡imagínate las posibilidades! Imagínate poder pintar las paredes de tu casa y que esa pared ya te dé energía directamente.
¿Estas placas solares no tendrán por qué colocarse en el techo de un edificio?
Las actuales de silicio necesitan que el sol les llegue directamente con un ángulo de 90 grados. En cambio, nuestras celdas no necesitan luz directa para obtener energía. Imagínate la importancia para los edificios. Ya no tienes que tener los paneles solares en el techo y calcular el gran peso que toda esa infraestructura significa para el edificio. Podremos tener los paneles solares impresos sobre ventanas o paredes, por ejemplo.
¿Cuál es la eficiencia y la estabilidad de estas placas?
A nivel de laboratorio, las celdas solares de perovskita ya tienen la misma eficiencia que las de silicio, alrededor de un 26%. El gran problema para que esta tecnología pueda ser comercializada es que no tenemos la misma estabilidad. Investigamos para que estas celdas trabajen durante años sin degradarse. La importancia del trabajo que hemos publicado es que podemos separar las propiedades que implican tener buena eficiencia de las que implican tener buena estabilidad.
¿Por qué los resultados de su artículo fueron inesperados?
No esperábamos poder separar la eficiencia y la estabilidad del material, siempre habíamos pensado que estaban unidos. Esto era un gran problema, porque para mejorar la eficiencia teníamos que mejorar la estabilidad. Ahora ya no es necesario y podemos mejorar su estabilidad sin tener que preocuparnos por la eficiencia.
¿Hasta ahora si querían mejorar la eficacia de la celda de perovskita lo tenía que hacer también incidiendo en su eficiencia?
Exacto. Se pensaba que si tú fabricabas una celda solar de perovskita de alta eficiencia era automáticamente muy estable, porque se supone que la has fabricado de forma que las capas tienen muy buena calidad estructural. Se daba por sentado que, si eran muy eficientes, también eran muy estables.
¿Las celdas de perovskita están ya en el mercado?
Todavía no, porque siguen sin ser lo bastante estables como para ser comercializadas. Si con esta investigación logramos demostrar que esta tecnología tiene años de vida y puede ser útil para alguna aplicación, esto se comercializará en muy poco tiempo.
El coste también es importante; ¿es más económico imprimir en continuo?
Para producir un monocristal de silicio se necesita fundir el material a una temperatura de 1.200ºC. En cambio, con la perovskita, al tener una tinta como la de los bolis, puedes imprimir donde quieras y a temperatura ambiente. El coste es muy diferente, aunque ahora mismo el precio tampoco es una ventaja, ya que el silicio es muy barato por las subvenciones del gobierno chino.
¿Esta tecnología es relativamente nueva?
En comparación con el resto de tecnologías, las celdas solares de perovskita se han desarrollado muy rápido. En los últimos diez años su eficiencia ha subido de un 3% al 25,8% en el que estamos ahora. Esto ha sido todo un boom que ha revolucionado toda la tecnología en fotovoltaica que existe ahora mismo.