Una nueva manera de crear células solares con cristales exóticos, demuestra que son más eficientes y podría ayudar a que, la energía solar compita con los combustibles fósiles, mejorando la tecnología de paneles solares.
Así se mejora la energía solar con estos cristales exóticos
Los paneles solares comunes que vemos en casas y techos, transforman la energía solar en electricidad. Hasta allí todo normal, pero ¿Y si se aumenta la eficiencia con un recubrimiento especial que genere mayor luz? Hay una manera de lograrlo, y los científicos acaban de descubrirlo.
Hay células solares potentes, pero son muy costosas y pocos las usan por su precio, pero está a punto de cambiar. Gracias a un nuevo material obtenido en cristales, se puede aumentar la eficiencia hasta el doble de las celdas solares. Aunque Europa ya vive en el siglo XXII: este es el primer panel solar de titanio, 1000 veces más potente.
Con este avance en energía solar, los científicos podrán estabilizar los cristales de perovskita para su uso en futuros paneles solares, prometiendo una tecnología verde más eficiente y sostenible.
El hallazgo es asombroso porque facilita la creación de nuevas pantallas electrónicas, sensores y otros dispositivos que se activan con la luz. También podría aportar mayor eficiencia a un menor costo a la fabricación de optoelectrónica, que aprovecha la luz.
¿Es el fin de los paneles solares? La nueva forma de controlar la luz emitida por un cristal híbrido
Los expertos descubrieron que si se controlaba la luz (conocida como fotoluminiscencia) cuando los cristales perovskitas se excitaban por láser, la intensidad de la luz emitida por el cristal, podría aumentar hasta 100 veces, únicamente con el ajuste del voltaje aplicado a un electrodo en la superficie del cristal.
Para abordar los problemas con la estabilidad, decidieron tomar medidas para el diseño, publicadas en el estudio en la revista Science. A partir de perovskitas crearon las células que pueden durar tanto como las células solares de silicio.
Para ponerte en contexto, un panel solar de silicio puede tener una vida útil de 25 años aproximadamente, pero está el problema de su costo, y aunque son eficientes energéticamente, su uso en el tiempo es insostenible, porque es un recurso finito y no renovable.
En cambio, en los últimos años, las perovskitas han demostrado ser un material prometedor, más barato y con menos desperdicio. La desventaja, de acuerdo con los expertos, es que su durabilidad puede ser menor.
Y aunque las perovskitas naturales son poco comunes, pero pueden sintetizarse artificialmente como un compuesto orgánico-inorgánico con una estructura cristalina ABX3 que alberga iones con carga eléctrica.
¿Qué hace tan especial a estas celdas solares con cristales?
Las células solares de perovskita son prácticamente el santo grial de esta nueva tecnología (estas son las ventajas que los rusos encontraron de estos cristales). En teoría, las perovskitas se pueden fabricar a un costo menor que las células solares inorgánicas como el silicio o el arseniuro de galio.
Esto se debe a que pueden procesarse en solución a bajas temperaturas. Básicamente, se puede tomar una tinta de un precursor de perovskita, extenderla sobre un trozo de vidrio, calentarla y obtener una perovskita.
Basándose en investigaciones anteriores y otros estudios recientes que buscaban mejorar la estabilidad, el equipo se centró en el yoduro de formamidinio, un precursor en la fabricación de células solares de perovskita (conocido por sus propiedades mejoradas de absorción de luz y estabilidad térmica).
Introdujeron una forma soluble del precursor en una capa de perovskitas 2D y las expusieron a temperaturas superiores a 60 °C (140 °F). Esta temperatura, como se sabe, limita la estabilidad de las células solares basadas en yoduro de formamidinio. La exposición prolongada permitió al equipo generar perovskitas 3D ultraestables.
Es importante destacar que la nueva forma de diseñar perovskitas las hace compatibles con métodos de procesamiento en solución y permite su producción a mayor escala. El estudio marca un gran avance en la maduración de las células solares de perovskita, afirmaron los científicos.
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