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Estamos un paso más cerca de convertir nuestras ventanas en paneles solares. Todo gracias a las perovskitas.

Es posible que no tenga una piscina, una sala de juegos o un porche para disfrutar de agradables barbacoas de verano, pero lo que sí tiene en casa es casi seguro que son ventanas.

Los tienes tú, yo y probablemente el inquilino de la quinta y el vecino de al lado. Si es algo que construimos en prácticamente todas las casas e incluso hay casos, como ciertos rascacielos, en los que ocupan enormes áreas de fachada, ¿por qué les encontramos otros usos además de brindarnos vistas y permitir que pase la luz? ¿Y si también generaran energía?

Un grupo de investigadores australianos ha allanado el camino para que un día, quizás no por mucho tiempo, la misma ventana que ilumina nuestra sala de estar nos dé energía. La clave está en el desarrollo de células solares semitransparentes de perovskita, una familia de materiales con estructura cristalina que prometen revolucionar las tecnologías fotovoltaicas.

El equipo ha logrado producir prototipos de células solares semitransparentes con una relación porcentual esperanzadora: una eficiencia de conversión del 15,5 % con una transmitancia visible promedio (la cantidad de radiación solar visible que pasa a través de ellos) de más del 20 %.

Claridad… y energía

¿Qué significan estos porcentajes? Básicamente, que han conseguido crear modelos con una eficiencia más que respetable en cuanto a la producción de energía, sin dejar de dejar entrar suficiente luz para que por fin despejemos el camino. “ventana solar”.

“Este trabajo marca un gran paso adelante hacia la realización de dispositivos de perovskita estables y altamente eficientes que pueden implementarse como ventanas solares”, dice el profesor Jacek Jasieniak de la Universidad de Monash. Además de sus beneficios para promover la energía renovable, el avance apunta a “una gran oportunidad de mercado sin explotar”.

Para 2020, el ARC Center of Excellence in Exciton Science ya había logrado producir un prototipo que dejaba pasar el 10% de la luz visible con una eficiencia de conversión de energía del 17%, que no está lejos de lo que logran los paneles solares convencionales. Como nos recuerda la Universidad de Monash, las células de silicio que podemos ver en los tejados, opacas y que no se pueden usar como ventanas, procesan una eficiencia de conversión de aproximadamente 20%.

“La demanda mundial de energía eléctrica solo se puede cubrir con energía solar”, afirma Ignacio Mártil, Catedrático de Electrónica

Ahora, el mismo equipo ha logrado resultados aún más prometedores: prototipos de células solares semitransparentes con eficiencias de conversión de energía de 15,5 % y 4,1 %, logrando una transmitancia visible de 20,7 % y 52,4 %, respectivamente.

Los primeros datos pueden ser inferiores al 17% alcanzado en su momento, pero -como señalan desde la Universidad de Monash- “la cantidad de luz visible que transmiten estos nuevos materiales es significativamente mayor”. y eso abre un número de maneras y aplicaciones.

La investigación de científicos australianos se centró específicamente en las células solares de perovskita, que son fáciles de fabricar en el laboratorio y se pueden adaptar para diferentes propósitos ajustando aspectos como la cantidad de luz absorbida o la energía que conducen.

El futuro de la energía solar pasa por las perovskitas.  Y están un paso más cerca de la viabilidad comercial.

“Los investigadores encontraron que un Combinación de cesio y formamidinio en la composición inicial de perovskita, ofreció el mejor desempeño en diferentes intervalos de bandas”, comentan.

Durante su trabajo, el equipo confirmó que las células de cesio y formamidinio exhibieron una “excelente estabilidad a largo plazo”. En el artículo de ciencia avanzada Desglosando sus hallazgos, explican cómo las células de perovskita semitransparentes retuvieron el 85 % de su eficiencia de conversión de energía inicial después de mil horas de iluminación continua.

Foto de portada | dr. Jae Choul Yu

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