Logran células solares de perovskita mucho más duraderas

La energía solar no solo es la tecnología energética de más rápido crecimiento en la historia reciente, sino que también se perfila como una de las fuentes de energía más baratas y de mayor impacto en términos de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, para lograr alcanzar todo el potencial de la energía solar, las células (celdas) solares tradicionales deben ser reemplazadas por una alternativa mucho más barata y sostenible.

Todo apunta a que esa alternativa a las células solares tradicionales (de silicio) la ostentarán las células solares de perovskita. Estas se basan en compuestos del tipo conocido como perovskitas (por tener la estructura básica que tiene el mineral del que toman su nombre). Esas células solares son mucho más baratas de fabricar que las de silicio, y además poseen mayor flexibilidad y otras ventajas. Desde la creación de las primeras células solares de perovskita hace unos años, su eficiencia de conversión de energía ha aumentado de manera espectacular, esencialmente igualando a las de silicio. Sin embargo, aunque la cuestión de la eficiencia de conversión de energía está prácticamente resuelta, un obstáculo de otro tipo ha venido impidiendo que esa clase de materiales se utilicen de manera generalizada en aplicaciones comerciales: la durabilidad.

En comparación con el silicio, las perovskitas son bastante inestables y tienden a degradarse rápidamente bajo las condiciones ambientales a las que está expuesto habitualmente el silicio de las células solares convencionales. Ese desgaste de las perovskitas, como es previsible, disminuye drásticamente el rendimiento de las células solares hechas de ellas, hasta volverlas inservibles. Resolver el problema de la durabilidad es el principal reto al que hoy en día se enfrentan las perovskitas para sustituir al silicio.

Ahora, un equipo encabezado por Siraj Sidhik, de la Universidad Rice en Houston, Texas, Estados Unidos, ha ideado un proceso para sintetizar yoduro de plomo y formamidinio (FAPbI3) ⎯el tipo de cristal utilizado actualmente para fabricar las células solares de perovskita de mayor eficiencia⎯ en películas fotovoltaicas ultraestables y de alta calidad.

Muestra de perovskita. (Foto: Jeff Fitlow / Rice University)

En las pruebas con las células solares FAPbI3 resultantes del nuevo proceso, se comprobó que la eficiencia global de estas disminuyó menos de un 3 por ciento a lo largo de más de 1.000 horas de funcionamiento a temperaturas de 85 grados centígrados.

Sidhik y sus colegas exponen los detalles técnicos de su logro en la revista académica Science, bajo el título “Two-dimensional perovskite templates for durable, efficient formamidinium perovskite solar cells”. (Fuente: NCYT de Amazings)