Desarrollo: simplificando la producción de celdas solares con aerosol

Un equipo en científicos de la Universidad de Sheffield ha fabricado por primera vez celdas solares de perovskita usando un proceso de pintura con aerosol, un avance que podría ayudar a reducir el costo de la electricidad solar.

Expertos del Departamento de Física y Astronomía, y del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Universidad de Sheffield, en Inglaterra, han usado previamente el método de pintura con aerosol en semiconductores orgánicos para producir celdas solares, pero usar perovskitas es un gran paso hacia adelante.

Las primeras celdas eficientes a base de perovskita organometálica fueron presentadas en 2012. Ahora, este material es muy prometedor para mejorar la producción de celdas solares ya que combina una alta eficiencia con bajos costos de los materiales.

Adicionalmente, el proceso de pintura con aerosol corroe muy poco el material de la celda de perovskita, reduce los tiempos y permite la fabricación en mayores volúmenes, siendo similar a la aplicación de pintura en automóviles y a la impresión gráfica.

El investigador principal, David Lidzey, indicó que “hay mucho entusiasmo en torno a las celdas a base de perovskita”.

“Notablemente, esta clase de material ofrece la posibilidad de combinar el alto desempeño de las tecnologías maduras en celdas solares con los bajos costos energéticos de la producción de celdas solares orgánicas”.

Mientras la mayoría de celdas solares se fabrican usando materiales de gran consumo energético como el silicio, las perovskitas, en comparación, requieren mucha menos energía para su fabricación. El equipo espera que al pintar con aerosol la capa de perovskita se pueda reducir aún más la energía utilizada para hacer una celda solar.

El profesor Lidzey afirmó que “las mejores eficiencias certificadas de celdas solares orgánicas están cerca del 10 por ciento”.

“Las celdas de perovskita tienen eficiencias de hasta un 19 por ciento. Esto no está muy lejos del silicio, el material que domina el mercado mundial de energía solar, con un 25 por ciento”.

Añadió que “los dispositivos de perovskitas que hemos creado siguen usando estructuras similares a las celdas orgánicas. Lo que hemos hecho es reemplazar la capa absorbente de luz (la capa orgánica) con una perovskita pintada con aerosol.
“Usar un absorbente de perovskita en lugar de un absorbente orgánico da un impulso significativo en cuanto a la eficiencia”.

El equipo de Sheffield encontró que al pintar con aerosol la perovskita ellos podían hacer un prototipo de celdas solares con una eficiencia de hasta un 11 por ciento.

El profesor Lidzey comentó que “este es un paso significativo hacia dispositivos de celdas solares de bajo costo y eficientes hechos bajo métodos de procesamiento rollo-a-rollo a gran volumen”.

La energía solar se está convirtiendo en un componente cada vez más importante del mercado mundial de energía renovable y continúa creciendo a una tasa notable a pesar del difícil clima económico.

“Yo creo que las nuevas tecnologías en celdas solares de capa delgada van a tener un papel importante en el manejo de la absorción de luz solar y que las celdas a base de perovskita están emergiendo como probables candidatos para adueñarse del mercado de capas delgadas”, afirmó Lidzey.

Silvio Sánchez

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