Descubre cómo investigadores han desarrollado un innovador método para estabilizar células solares de perovskita, una alternativa más eficiente y accesible al silicio. Este avance prolonga su vida útil, mejora su resistencia al calor y podría revolucionar la industria solar, impulsando la adopción de energías renovables en todo el mundo. 🌞🔋♻️
Investigadores desarrollan panel solar estable sin silicio
La energía solar como fuente de electricidad sigue en aumento a nivel mundial. En Estados Unidos, el 7 % de la población utiliza esta tecnología en sus hogares, y su adopción sigue creciendo. Sin embargo, los científicos continúan buscando métodos para mejorar la eficiencia en la fabricación de paneles solares.
Actualmente, los paneles solares están compuestos por docenas de células solares, generalmente fabricadas con silicio, el material estándar en la industria fotovoltaica. No obstante, su producción y procesamiento requieren un alto consumo energético, lo que encarece la fabricación de nuevos paneles solares. La mayor parte de la producción de células solares se concentra en China, donde el silicio es abundante. Para aumentar la producción de células solares en otros países, es necesario encontrar materiales alternativos de producción local y más accesibles.
«Estamos desarrollando tecnologías que podamos producir fácilmente sin invertir grandes cantidades de dinero en equipos costosos«, explicó Juan-Pablo Correa-Baena, profesor asociado en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales.
La perovskita como alternativa al silicio
Desde hace años, el grupo de investigación de Correa-Baena ha explorado el uso de cristales de perovskita como una alternativa viable al silicio. La perovskita es un material compuesto de átomos de yodo, plomo y elementos orgánicos, y su eficiencia en la conversión de energía es comparable a la del silicio.
Sin embargo, presenta una gran desventaja: su vida útil es significativamente menor. Mientras que las células de silicio pueden durar hasta 20 años, las fabricadas con perovskita se degradan en aproximadamente un año. La exposición a altas temperaturas, especialmente en los meses de verano, acelera su descomposición, impidiendo que los propietarios de viviendas ahorren a largo plazo en costos de energía.
Un método innovador para estabilizar la perovskita
Gracias a una nueva tecnología, el equipo de Correa-Baena ha logrado estabilizar las células solares de perovskita, aumentando su durabilidad. Estas células están estructuradas como una batería, con un electrodo positivo y otro negativo, y la capa de perovskita entre ambos. Para mejorar su resistencia, los investigadores expusieron la perovskita a un gas de titanio bajo un leve vacío antes de colocar el electrodo positivo en la parte superior de la célula.
Este proceso, denominado infiltración en fase de vapor, permite que el titanio se integre en la capa superior de la célula solar, reforzándola y haciéndola más resistente a altas temperaturas. Actualmente, la tecnología se encuentra en proceso de patente.
«Hemos logrado que una de las capas responsables de la degradación se vuelva más robusta y resistente a temperaturas elevadas«, explicó Correa-Baena. «Con este método de inserción de titanio, podemos evitar el proceso de degradación y probar la célula solar en tejados o en cualquier otro lugar«.
Un paso clave hacia el futuro de la energía solar
El cambio del silicio a la perovskita en la producción de células solares podría transformar la industria fotovoltaica. La técnica innovadora de estabilización desarrollada por el equipo de Correa-Baena resuelve el principal problema de las células de perovskita, haciéndolas más viables para un uso prolongado.
Este avance no solo facilitará la producción local de paneles solares, reduciendo la dependencia de mercados extranjeros, sino que también impulsará la adopción de energías renovables en más regiones del mundo. Al incrementar la eficiencia y la durabilidad de estos dispositivos, se promueve una transición más rápida hacia un modelo energético sostenible y accesible para todos.
Vía gatech.edu
