Micro ranuras estampadas sobre película plástica: Innovación en el proceso de fabricación que reduce costos y facilita la producción a gran escala.
Celdas solares flexibles de perovskita: una apuesta sostenible para el futuro energético
Investigaciones recientes lideradas por la Universidad de Sheffield han revelado un innovador diseño de celdas solares de contacto posterior, basado en materiales sostenibles y de bajo costo, que podría transformar la industria fotovoltaica. Este avance se caracteriza por el uso de perovskita como material semiconductor y la aplicación de micro ranuras estampadas sobre una película plástica. Dicho desarrollo promete reducir los costos de producción y facilitar la instalación de energía solar en múltiples superficies, incluso en aquellas que antes eran consideradas no aptas por su fragilidad.
Sostenibilidad y accesibilidad: eliminación de materiales escasos
A diferencia de las celdas solares tradicionales, que dependen de elementos escasos y costosos como el indio, este diseño prescinde de tales componentes, lo que garantiza mayor sostenibilidad y accesibilidad. La eliminación de materiales críticos resulta clave para la descarbonización del sector energético y reduce la dependencia de recursos limitados, un aspecto especialmente relevante en el contexto de crisis climática y tensiones geopolíticas por los minerales raros.
Flexibilidad y ligereza: ampliando los horizontes de la energía solar
Las películas solares flexibles y ligeras abren nuevas posibilidades para la generación fotovoltaica, ya que pueden adherirse a tejados y superficies que no soportarían el peso de paneles convencionales. Esta característica resulta de gran interés en países en desarrollo y en entornos urbanos donde la infraestructura no está diseñada para soportar cargas adicionales. Por ejemplo, naves industriales con cubiertas endebles podrían aprovechar ahora este recurso renovable sin riesgos estructurales.
Innovación en diseño: estructura de contacto posterior
El diseño de contacto posterior de estas celdas solares es otra de sus grandes ventajas. A diferencia de los dispositivos tradicionales en estructura sándwich, que requieren varias capas depositadas en un orden específico, las celdas de contacto posterior concentran las conexiones eléctricas en la parte trasera, lo que simplifica y abarata su fabricación, además de potenciar la eficiencia.
Avances tecnológicos: caracterización con microscopía de rayos X
Para evaluar la estructura y composición de estas celdas solares, los investigadores utilizaron un microscopio de nanoprobeta de rayos X en las instalaciones de Diamond Light Source, en Oxfordshire. Esta tecnología permitió obtener imágenes detalladas de las celdas, detectando defectos ocultos, vacíos y los límites entre los cristales de perovskita. Estos análisis, pioneros en este campo, han permitido mejorar la calidad de las celdas y orientar futuros desarrollos.
Colaboración universidad-industria: clave para la innovación
El proyecto es fruto de la colaboración entre la Universidad de Sheffield y la empresa británica Power Roll Ltd, quienes llevan más de una década trabajando conjuntamente. Esta asociación ha permitido combinar el conocimiento académico en ciencia de materiales e imágenes avanzadas con el enfoque industrial orientado a la fabricación masiva, logrando el desarrollo de un producto con alto potencial de impacto global.
Implicaciones globales: impulso a la transición energética
El despliegue de estas celdas solares flexibles podría acelerar la transición hacia fuentes renovables, sobre todo en regiones con infraestructuras limitadas. Al facilitar el acceso a energía solar asequible y sostenible, esta tecnología podría contribuir significativamente al cumplimiento de los objetivos de neutralidad de carbono a nivel mundial. Además, el abaratamiento y la flexibilidad de instalación podrían favorecer la electrificación en zonas rurales y aisladas.
Próximos pasos: estabilidad y rendimiento
Aunque la tecnología basada en perovskita se encuentra en fase emergente, los avances son prometedores. Los próximos pasos incluyen profundizar en el estudio de la estabilidad de los dispositivos, factor clave para su comercialización. En este sentido, se están programando nuevas pruebas con microscopía de rayos X que permitirán comprender mejor el comportamiento de estos materiales a largo plazo.
Un futuro solar más accesible y sostenible
Este innovador enfoque podría democratizar el acceso a la energía solar, consolidándose como una solución clave en la lucha contra el cambio climático. Con una producción escalable, costos reducidos y adaptabilidad a diversas superficies, las celdas solares flexibles de perovskita representan una vía hacia un futuro energético más limpio, asequible y universal.
Vía www.sheffield.ac.uk
Más información: Dominic Blackburn et al, Back-Contact Perovskite Solar Cell Modules Fabricated via Roll-to-Roll Slot-Die Coating: Scale-Up toward Manufacturing, ACS Applied Energy Materials (2025). DOI: 10.1021/acsaem.4c02734
