Las células solares de perovskita son conocidas por su ligereza, logrando desarrollar paneles ultrafinos con diferentes aplicaciones, como la vela de un barco. Sin embargo, la estabilidad de este tipo de célula suponía un desafío para su viabilidad comercial. Ahora, un grupo de investigadores ha conseguido alargar diez veces más la vida útil de una célula solar de perovskita.
En corto. Científicos de la Universidad de Surrey han desarrollado unas células solares de perovskita que, al incorporarle nanopartículas de óxido de aluminio, mejoran tanto la durabilidad como la eficiencia. Gracias a este hallazgo las células serán más resistentes para su aplicación a gran escala.
El problema a resolver. Aquí hay que hacer una comparación importante, porque las células solares del estudio son de perovskita que son más eficientes y económicas que las de silicio, por lo que ha sido uno de los principales objetivos de los investigadores para su implantación a escala comercial. No obstante, el principal reto era que las células sufrían fugas de yodo, provocando que la estructura reaccionara químicamente reduciendo su rendimiento. Además, factores como la humedad, el calor y el oxígeno aceleran este proceso.
La investigación. El equipo de Surrey, junto con el Laboratorio de Física del Reino Unido y la Universidad de Sheffield, ha descubierto que al integrar nanopartículas de óxido de aluminio (Al₂O₃) dentro de la capa de perovskita, se puede atrapar el yodo y evitar que se escape. Este enfoque simple pero efectivo mejora drásticamente la integridad estructural de las células solares de perovskita, haciéndolas más resistentes a las condiciones meteorológicas.
Los resultados. Las células solares que contenían nanopartículas mantuvieron un alto rendimiento durante más de dos meses (1.530 horas), en comparación con las apenas 160 horas de las células de perovskita estándar. De este modo, la investigación ha logrado un aumento en la durabilidad de diez veces más. La incorporación de dichas nanopartículas ha ayudado a crear una estructura de perovskita más uniforme, lo que ha reducido los defectos del material como la humedad y ha mejorado la conductividad eléctrica.
El yodo no siempre es malo. A diferencia de este estudio, el yodo puede ser fruto de una solución si se le busca el enfoque correcto. Un grupo de estudio de la Universidad de Pekín ha logrado integrar el yodo en una estructura de perovskita. En este enfoque ha estabilizado el material y ha evitado la degradación que históricamente ha limitado su durabilidad.
Un gran futuro. En el año 2009, las células solares de perovskita solo convertían un 3% de la energía solar en electricidad, desperdiciando el 97% restante. Sin embargo, gracias a los avances recientes, su eficiencia ha superado el 25%, acercándolas cada vez más a una adopción comercial generalizada. Este progreso resalta el gran potencial de la tecnología, y con más estudios, se espera que siga aumentando, acercándose a cifras aún más altas y abriendo nuevas oportunidades para la energía solar.
Imagen | Pexels y University of Surrey
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