Hacia un abaratamiento radical de las células solares

Una de las quejas más frecuentes sobre la energía solar es que los paneles solares son aún demasiado caros para que resulte rentable la inversión en ellos que una familia haga para intentar reducir el consumo de electricidad suministrada por su compañía eléctrica. Muchos investigadores han optado por hacer que las células solares, los componentes, con aspecto de losetas, que absorben y transfieren energía en los paneles, sean más eficientes y duren más. Pero incluso las células solares más duraderas, y que conviertan de la forma más efectiva posible la luz del Sol en energía, no se harán más habituales si son prohibitivamente caras. Teniendo claro esto, el equipo de Yabing Qi, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) en Japón, ha escogido una dirección muy distinta: Hacer células solares usando materiales ultrabaratos, aunque la eficiencia de estos sea menor a la de los materiales más caros.

Si las células solares son lo bastante baratas, la gente las querrá usar porque, tal como razona Qi, las amortizará de inmediato y obtendrá desde casi el primer momento un beneficio palpable en ahorro de energía y por tanto de dinero, aunque al principio sea un ahorro modesto. El equipo de Qi ha desarrollado un nuevo método para fabricar células solares ultrabaratas basadas en la perovskita.

Dicho método permite fabricar células solares de ese tipo a partir de una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos baratos. Además, las células solares fabricadas con esta técnica son unas mil veces más delgadas que una célula solar de silicio, y por tanto usan mucho menos material. Qi estima que, por el mismo precio, podría comprar la materia prima para construir 1.000 metros cuadrados de sus células solares, o unas 20 obleas de silicio cristalizado, para construir 0,16 metros cuadrados de paneles solares tradicionales. La diferencia habla por sí sola.

El silicio no es un material escaso, pero procesarlo precisa de equipos caros y pasos sofisticados que exigen altas temperaturas, vacío, o altas presiones, y eso convierte al silicio cristalizado en muy caro. En cambio, el proceso empleado por el equipo de Qi utiliza menos energía para producir una célula solar a una temperatura mucho más baja. De hecho, Qi prevé fabricar las nuevas células solares usando un proceso de impresión de bajo coste. El proceso deposita muy rápidamente los materiales sobre delgadas hojas de plástico PET, con lo que será factible fabricar grandes cantidades de células solares baratas.

La célula solar extremadamente delgada que Qi y su laboratorio han diseñado mide apenas 135 nanómetros y alcanza una eficiencia del 9,9 por ciento. Dado que estas películas son semitransparentes, Qi espera usarlas en ventanas, como una especie de persiana liviana o cortina. Formará parte de una ventana y al mismo tiempo servirá de panel solar. Parte de la luz pasará, y el resto será absorbido. Entonces, un cierto porcentaje de la luz absorbida será convertida en electricidad.

Qi no conoce aún los límites máximos de la eficiencia energética de sus células solares, pero los expertos más optimistas en este campo esperan que puedan alcanzar un 20 por ciento de eficiencia. Esto significa que estas células solares podrían convertir el 20 por ciento de la energía que absorben del Sol en energía utilizable, lo cual es comparable a lo que se consigue hoy en día con los mejores paneles solares de silicio en el mercado.

En cualquier caso, aún con ese 9,9 por ciento actual de eficiencia, si las células solares son lo bastante baratas, los consumidores recogerán beneficios casi inmediatos, aunque no sean las más eficientes, porque apenas tendrán que invertir dinero en ellas, y su ahorro en electricidad compensará el gasto con facilidad.

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