Los super paneles solares fotovoltaicos hechos de silicio y perovskita están a punto de llegar

Los super paneles solares fotovoltaicos hechos de silicio y perovskita están a punto de llegar

De Suiza llega el nuevo proceso para realizar super paneles solares fotovoltaicos: celdas solares que combinan silicio y perovskita registrando una eficiencia del 25.2% que aumentará el rendimiento

El silicio ha sido durante mucho tiempo el material de referencia para la tecnología de las celdas solares y, por lo tanto, para los paneles fotovoltaicos. Esto se debe a distintas buenas razones: es económico, estable y eficiente. Pero es acerca de la eficiencia que se están produciendo resultados que no son demasiado alentadores, por lo que se está pensando en combinarlo con otros materiales.

Un grupo de investigación de la Escuela politécnica federal de Lausana y del Centro suizo de electrónica y micro tecnología ha desarrollado una nueva técnica para producir celdas solares en silicio y perovskita. Los primeros resultados fueron más que alentadores: reportaron una eficiencia del 25,2%, un récord en una combinación de este tipo.

Los paneles solares fotovoltaicos en silicio, actualmente en el mercado, alcanzan el 20/22% de eficiencia, un buen valor que pero ya no tiene hacia donde crecer.

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Nace así la idea de crear celdas solares que combinan el perovskita con la tecnología del silicio. Una estructura en tándem que crea paneles solares fotovoltaicos capaces de absorber más luz y de producir más electricidad. Esto permitiría a los productores de paneles solares ofrecer un rendimiento superior al que logra solo el silicio.

Obviamente paneles como estos costarían mucho más. Sin embargo, la mejora en el rendimiento no debería afectar el costo por vatio y en el tiempo podría incluso reducirlo: los perovskitas se convertirían no solo en un desafío sino también en elementos enriquecedores de las celdas solares de silicio.

La combinación perovskita-silicio

Vincular perovskita y silicio en una celda solar podría ayudar a combinar las fortalezas de ambos materiales.

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El perovskita es excelente en la transformación de la luz verde y azul en electricidad, mientras el silicio se especializa en los rayos rojos e infrarrojos, por lo tanto, juntos pueden capturar una gama más amplia del espectro.

Esencialmente, la combinación de los dos elementos maximiza el uso del espectro solar y aumenta la cantidad de energía generada, lo que permite alcanzar una eficiencia del 30%.

Los principales obstáculos se encuentran en el proceso de producción de estas celdas. Normalmente, el perovskita se deposita en superficie en estado líquido, pero la estructura del silicio lo hace bastante difícil.

El silicio consiste en una serie de “pirámides” altas de unas cinco micras que atrapan la luz y evitan que se refleje. Esto significa que el perovskita liquido se acumula en los valles entre las pirámides dejando las puntas al descubierto.

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Los investigadores, sin restar importancia a los descubrimientos alcanzados, se adelantan. No sería la primera vez que una tecnología muy prometedora en las fases de experimentación resulte difícil de industrializar y comercializar.

Más allá de las dificultades mencionadas y relacionadas con el proceso de producción, hasta la fecha se ha encontrado que los perovskitas son inestables a altas temperaturas y son susceptibles a la humedad.

Para un producto que tendrá que instalarse en el exterior, en techos o paredes, este es un problema que debe abordarse de inmediato.

¿Qué es el perovskita?

El perovskita fue descubierto en 1839 en los montes Urales, pero luego, como sucede a veces, olvidado porque nadie era capaz de pensar en su uso práctico.

Cristal opaco de forma cúbica, debe su nombre a Gustav Rose quién la llamó así en honor del gran coleccionista de minerales y Ministro de la Corte Imperial rusa Lev Perovskij.

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Desde el 2006 el interés hacia este mineral, un compuesto de calcio, titanio y oxígeno, se ha reavivado: gracias a Tsutomu Miyasaka, un investigador de la Toin University (Japón) que demostró las características semiconductoras de algunos perovskitas, sentando así las bases para experimentar con un nuevo y prometedor tipo de celda solar.

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