La energía solar se ha posicionado como una de las alternativas más viables para reducir la dependencia de los combustibles fósiles. En este sentido, las celdas solares de perovskita han captado la atención de los investigadores debido a su potencial de eficiencia y menor costo en comparación con las tradicionales de silicio. Sin embargo, uno de los principales retos que enfrentan estas celdas es su degradación bajo condiciones de calor y luz intensa.
Recientemente, un avance en el uso de líquidos iónicos ha mostrado resultados prometedores para prolongar la vida útil y el rendimiento de estas celdas.
Desarrollo de celdas solares de perovskita
Las celdas solares de perovskita se distinguen por su estructura única, que favorece una alta eficiencia en la conversión de luz solar en energía eléctrica. Sin embargo, la estabilidad a largo plazo ha sido objeto de estudio, ya que tienden a degradarse rápidamente cuando se exponen a temperaturas elevadas.
En este contexto, se han explorado diversas estrategias para mejorar su durabilidad, siendo la introducción de líquidos iónicos una de las más innovadoras. Estos líquidos, que son sales en estado líquido a temperaturas relativamente bajas, pueden proporcionar un entorno más estable para las reacciones químicas dentro de las celdas solares.
Mecanismo de acción de los líquidos iónicos
Los líquidos iónicos funcionan como un medio que ayuda a mantener la integridad estructural de las celdas.
Al incorporar estos líquidos, se logra una disminución en la degradación térmica de las perovskitas, permitiendo que las celdas mantengan hasta el 90% de su rendimiento a temperaturas que alcanzan los 90°C. Este avance es crucial, ya que las condiciones climáticas extremas son una realidad en muchas regiones del mundo y pueden afectar la eficiencia de los sistemas solares.
Resultados de la investigación
Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) ha logrado importantes avances en la estabilización de celdas solares de perovskita mediante un método de deposición de vapor.
Esta técnica permite un crecimiento uniforme y de alta calidad de la perovskita sobre obleas de silicio texturizadas, que son las utilizadas en la producción comercial de celdas solares. Los resultados han mostrado eficiencias de conversión de potencia superiores al 30%, con una estabilidad operativa que supera las 2,000 horas.
Implicaciones prácticas y futuro de las celdas solares
La capacidad de las celdas de perovskita para resistir condiciones adversas abre la puerta a su implementación en proyectos solares a gran escala, como instalaciones en techos y parques solares. El investigador principal, el Profesor Asistente Hou Yi, enfatiza que lograr tanto una alta eficiencia como una durabilidad prolongada es esencial para que estas celdas sean comercialmente viables. La transición de un entorno de laboratorio a condiciones del mundo real es un objetivo clave para el desarrollo futuro de estas tecnologías.
Próximos pasos en la investigación
El equipo de NUS planea escalar este método de deposición para aplicarlo en módulos solares de mayor tamaño, integrando el proceso a líneas de manufactura piloto. Esto permitirá demostrar la viabilidad de módulos de tandem duraderos bajo condiciones operativas reales, llevando la tecnología un paso más cerca de su implementación comercial. La innovación en la combinación de líquidos iónicos y métodos de deposición de vapor podría ser el factor decisivo para que las celdas solares de perovskita se conviertan en una solución sostenible y eficiente para el futuro energético.
