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Añadir perovskita a una célula solar aumenta su rendimiento hasta un 50%

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Los primeros resultados son prometedores, pero aún es necesario aumentar su durabilidad y reducir su toxicidad

  • por Kevin Bullis | traducido por Lía Moya
  • 03 Febrero, 2015

Colocar un nuevo tipo de material fotovoltaico sobre una célula solar convencional puede aumentar la producción total de energía en un 50%. Investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU) han añadido un tipo de material que se conoce como perovskita a una célula solar de silicio, dando validez a una idea para aumentar de forma barata la eficiencia de la energía solar que se propuso por primera vez hace ya algunos años.

Las perovskitas son materiales con una estructura cristalina especial. La que ha usado el equipo de Stanford contiene materiales relativamente abundantes y baratos entre los que se encuentran el amoniaco, el yodo y el plomo.

Los científicos de los materiales empezaron a demostrar el potencial fotovoltaico de las perovskitas en 2009. Desde entonces, distintos grupos de investigación han creado perovskitas con eficiencias fotovoltaicas comparables a las de muchas células solares comerciales. Pero las perovskitas además convierten determinadas partes del espectro solar en electricidad con una mayor eficiencia que el silicio y viceversa, así que el mayor aumento de eficiencia podría derivar de usar perovskitas para potenciar y no sustituir el silicio en la mayoría de las células solares (ver Un material para generar energía solar a precio "casi regalado" y ¿Cuál es la siguiente tecnología en la industria solar?). Ahora investigadores de la Universidad de Stanford han demostrado que la idea puede funcionar.

Uno de los principales retos a la hora de emparejar células de perovskita con células de silicio ha sido hacer las primeras transparentes para que la luz que no absorban pase hasta las células de silicio que hay debajo. Las células solares de perovskita que se habían hecho hasta la fecha usaban un material opaco por detrás para recoger la corriente eléctrica. Los investigadores de Stanford han desarrollado un método de fabricación que implica producir un electrodo transparente hecho de nanocables de silicio.

Los investigadores cogieron una célula solar de silicio barata con una eficiencia del 11,4% y la aumentaron al 17% añadiendo la célula de perovskita.

Sin embargo, queda mucho trabajo por hacer antes de que estas células lleguen al mercado. Las células de perovskita actuales no duran demasiado y los investigadores aún están intentando desarrollar versiones que no usen plomo, que es tóxico.

Además, aún no se comprende demasiado bien cómo interactúa la luz con los dos materiales. Cuando el grupo de Stanford añadió perovskita a células solares de silicio cuya eficiencia ya era del 17%, por ejemplo, midieron un aumento mucho menor de la producción, hasta el 17,9%.

Aún así, las perovskitas podrían ser una bendición para la industria solar. Los investigadores creen que las células de perovskita y silicio podrán convertir más de un 30% de la energía de la luz solar en electricidad. Un aumento de esta magnitud reduciría la cantidad de paneles necesarios para algunas instalaciones casi a la mitad, abaratando muchísimo los costes de instalación.

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