La tecnología de las células solares ha experimentado un notable auge en los últimos años, con las células solares de perovskita ocupando un lugar central en esta evolución. Un equipo de investigación de la Universidad Politécnica de Hong Kong ha realizado avances significativos en el desarrollo de células solares en tándem de perovskita/silicio, abordando desafíos clave en cuanto a eficiencia, estabilidad y escalabilidad.
El principal objetivo de este equipo es aumentar la eficiencia de conversión energética de estas innovadoras tecnologías, que actualmente alcanza un máximo cercano al 34%, a un ambicioso 40%. Esta mejora tiene el potencial de transformar la manera en que aprovechamos la energía solar, alineándose con los planes estratégicos nacionales hacia la neutralidad de carbono y la promoción de tecnologías innovadoras.
Desafíos y oportunidades en la comercialización
El equipo de investigadores, liderado por el profesor Li Gang y el profesor Yang Guang, ha llevado a cabo un exhaustivo análisis sobre la eficacia de las células solares de tándem. En su estudio, titulado «Hacia células solares de tándem de perovskita/silicio eficientes, escalables y estables», publicado en la revista Nature Photonics, se abordan los retos que aún persisten en la transición de los laboratorios a la producción comercial.
Estabilidad y durabilidad como prioridad
Entre los desafíos más críticos se encuentra la inestabilidad intrínseca de los materiales de perovskita, que son susceptibles a factores ambientales como la humedad, el oxígeno, la radiación ultravioleta y las fluctuaciones térmicas. Estas condiciones pueden degradar el rendimiento de las células solares, afectando su fiabilidad a largo plazo.
Para abordar estos problemas, el equipo subraya la importancia de realizar pruebas rigurosas de estabilidad acelerada, siguiendo procedimientos estandarizados establecidos por la Comisión Electrotécnica Internacional. Esto permitirá obtener datos más concretos sobre la durabilidad y el potencial comercial de las células solares de perovskita.
Aspectos económicos y medioambientales
A pesar de que los materiales de perovskita son relativamente económicos, el uso de elementos raros y el plomo en muchos diseños de celdas plantea serias preocupaciones ambientales y regulatorias. En este sentido, los investigadores abogan por el desarrollo de alternativas sostenibles y estrategias de reciclaje para asegurar la viabilidad comercial de estas tecnologías.
Colaboración interdisciplinaria para el éxito
El equipo de la Universidad Politécnica de Hong Kong promueve la colaboración entre la industria, la academia y la investigación, adoptando un enfoque multidisciplinario que combina la ciencia de materiales, la ingeniería de dispositivos y la modelización económica para avanzar en esta prometedora tecnología fotovoltaica. Según el profesor Guang, «el desarrollo de células solares de tándem de perovskita/silicio eficientes y fiables debe abordar estos desafíos científicos para lograr costos de electricidad más bajos».
Con la mira puesta en facilitar la transición de esta tecnología desde los laboratorios hacia la fabricación comercial, el equipo espera que sus investigaciones contribuyan a ofrecer un suministro estable de energía renovable de alta eficiencia. Esto es especialmente relevante para industrias de alto consumo energético, como la inteligencia artificial, y resulta clave para la transformación de la estructura energética hacia un modelo más bajo en carbono.
