Las empresas que comercializan paneles fotovoltaicos «en tándem» de perovskita y silicio afirman que serán más eficientes y podrían abaratar la electricidad.
En las afueras de Brandeburgo, Alemania, la firma británica Oxford PV está liderando una revolución en energía solar con la producción de células solares comerciales utilizando perovskitas. Estos materiales fotovoltaicos, baratos y abundantes, se consideran potencialmente transformadores para la energía verde. Junto con otras compañías, Oxford PV está apostando por las perovskitas para impulsar la transición global hacia la energía renovable.
La revolución de las células solares tándem: ¿El futuro de la energía verde?
Tándem de Perovskita-Silicio: Mayor Eficiencia
Las células tándem, que combinan perovskita y silicio, absorben diferentes longitudes de onda de la luz solar, ofreciendo al menos un 20% más de potencia que las células de silicio solas. Esta capacidad podría compensar los costos adicionales de las células tándem, siendo especialmente valiosa en áreas urbanas densas o sitios industriales donde el espacio es limitado.
Desafíos: Estabilidad y Durabilidad
Un desafío significativo para las perovskitas es su estabilidad. Tienden a degradarse más rápidamente que el silicio cuando se exponen a la humedad, el calor y la luz. Aunque Oxford PV ha realizado investigaciones para superar este problema, la estabilidad sigue siendo una preocupación clave en la fabricación comercial.
Mejoras Notables en la Eficiencia
Desde 2009, la eficiencia de las células solares de perovskita ha aumentado significativamente, de un 3.8% a un impresionante 26.1%. Estos avances son resultado de ajustes en la composición de los cristales y las células solares. Las células de perovskita requieren capas delgadas de absorción de luz y utilizan materiales generalmente de bajo costo y abundantes.
Comparación con la Tecnología de Silicio
Mientras que las células de perovskita no tándem actuales ofrecen eficiencias más bajas y vidas útiles más cortas que las de silicio, la producción de silicio, principalmente en China, ha reducido el costo de un panel solar en un 90% desde 2009. El coste típico de generación de electricidad de un arreglo solar de silicio es ahora de tan solo 0.03 a 0.06 dólares por kilovatio-hora.
Potencial y Producción de las Células Tándem
Las células tándem de perovskita-silicio tienen un potencial teórico de eficiencia de aproximadamente el 45%. Oxford PV ya ha anunciado células tándem con una eficiencia del 28.6%, y su planta en Brandeburgo está produciendo células tándem más grandes con eficiencias que continúan aumentando.
Innovación y Costos
Oxford PV utiliza un proceso de fabricación que comienza con obleas de silicio, mayormente importadas de China, y emplea la deposición física de vapor para la creación de las células. Actualmente, el coste de producción de las células tándem de Oxford PV es el doble que el de una célula de silicio, pero se espera que este coste disminuya significativamente con la producción a gran escala.
Pruebas de Durabilidad y Seguridad
Tanto Oxford PV como Qcells realizan pruebas de envejecimiento acelerado para asegurar la robustez de sus módulos tándem. Estas pruebas son fundamentales para predecir cómo disminuirá la salida de energía a lo largo de los años de uso real.
Perspectivas Futuras
A pesar de los desafíos, hay un optimismo considerable en la industria. Los investigadores y las empresas están trabajando para mejorar la estabilidad y la durabilidad de las perovskitas, con la esperanza de que estas células tándem ofrezcan una mayor densidad de potencia y sean atractivas para los consumidores, especialmente para aquellos que buscan maximizar la energía generada por los paneles.
Más información: www.nature.com
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