Cabello humano, nanopuntos de carbono y células solares de perovskita

Las células solares de perovskita, una tecnología fotovoltaica relativamente nueva, están consideradas como el mejor candidato fotovoltaico para suministrar electricidad solar de bajo coste y alta eficiencia dentro de pocos años. Han demostrado ser tan eficaces en cuanto a la eficiencia de conversión de energía como las actuales células solares de silicio monocristalino disponibles en el mercado, pero el obstáculo para los investigadores en el campo de las células solares de perovskita es conseguir que la tecnología sea más barata y estable.

A diferencia de las células de silicio, se crean con un compuesto de fácil fabricación y, al ser flexibles, podrían utilizarse en escenarios impensables para las células solares tradicionales, por ejemplo como parte de prendas de vestir o mochilas capaces de recolectar energía solar y suministrar electricidad a aparatos de bolsillo. O también como parte de tiendas de campaña para lograr que estas energicen los aparatos del inquilino de la tienda.

Por otra parte, el año pasado, el profesor Prashant Sonar, de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) en Australia, dirigió un equipo de investigación que convirtió residuos de cabello humano procedentes de una peluquería de Brisbane en nanopuntos de carbono. Se logró descomponiendo los pelos y quemándolos después a 240 grados centígrados. En ese estudio, los investigadores demostraron que los puntos de carbono podían conformar pantallas flexibles que podrían utilizarse en futuros dispositivos inteligentes.

En un nuevo estudio, el equipo de la profesora Hongxia Wang de la Universidad Tecnológica de Queensland, en colaboración con el equipo de Prashant Sonar, utilizó los nanopuntos de carbono en células solares de perovskita para comprobar qué efecto tenían. El equipo de Wang ya había descubierto que los materiales de carbono nanoestructurados podían utilizarse para mejorar el rendimiento de las células solares.

Hongxia Wang. (Foto: QUT)

Tras añadir una solución rica en puntos de carbono en el proceso de fabricación de las perovskitas, el equipo de Wang descubrió que los puntos de carbono formaban una capa de perovskita en forma de onda en la que los cristales de perovskita estaban rodeados por los puntos de carbono.

"Se crea una especie de capa protectora, a modo de armadura", resume Wang. "Protege el material de perovskita de la humedad u otros factores ambientales que pueden dañar a los materiales".

En el estudio se descubrió que las células solares de perovskita cubiertas con los puntos de carbono tenían una mayor eficiencia de conversión de energía y una mayor estabilidad que las células de perovskita sin los puntos de carbono.

La profesora Wang lleva unos 20 años investigando células solares avanzadas y trabajando con células de perovskita desde que se inventaron hace una década, con el objetivo principal de desarrollar materiales y dispositivos fotovoltaicos rentables y estables. (Fuente: NCYT de Amazings)