Un equipo de la Universidad de Swansea usó un nuevo método de fabricación para la energía fotovoltaica flexible. El sistema es capaz de extender 4 capas de perovskita en una película polimérica manteniendo un alto rendimiento y bajos costes.
Nuevo récord de rendimiento de las células solares impresas basadas en perovskita. Un grupo de científicos de la Universidad de Swansea, Gales, ha logrado fabricarlas con un dispositivo de rollo a rollo que asegura una eficiencia de conversión del 12,2 %. Este es el valor más alto jamás alcanzado para este tipo específico de energía fotovoltaica.
El secreto del éxito radica en poder combinar la tecnología de impresión adecuada con una tinta perovskita, manteniendo al mismo tiempo una pérdida mínima de material y la sencillez de la ejecución.
La elección del material activo para fabricar las células solares impresas sólo podía ser la perovskita, una clase de óxidos sintéticos considerados como los sustitutos más válidos del silicio.
Hoy, de hecho, entre los dos semiconductores ya no hay diferencia de eficiencia. Y aunque la perovskita todavía tienen que superar la fase de ampliación, ya pueden contar con menores costes y menores requisitos de producción. Por ejemplo, a pesar de la fotovoltaica de silicio, estos compuestos no necesitan altas temperaturas o cámaras de vacío para su procesamiento.
La posibilidad de procesarlos en soluciones de baja temperatura, ofrece la oportunidad de aplicar diversas técnicas de impresión y revestimiento, desde la serigrafía hasta la inyección de tinta. En este caso específico, los investigadores de la Universidad de Swansea han empleado una tecnología llamada «slot-die coating«. Esta solución permite depositar incluso materiales muy viscosos en un sustrato que pasa por debajo de las boquillas, produciendo películas homogéneas y uniformes.
Este método ofrece varias ventajas sobre sus alternativas: el espesor de la película puede ser controlado antes de recubrir el sustrato, y puede ser extremadamente delgado. También ofrece una alta eficiencia en el uso del material, con una mínima pérdida de semiconductores.
El prototipo de célula solar se hizo cubriendo el sustrato de plástico flexible con 4 capas de perovskita. El equipo añadió el contacto superior por evaporación térmica. Sin embargo, los científicos están trabajando para hacer posible el recubrimiento de la ranura para el contacto superior también, de modo que una célula solar completa sólo puede ser producida con la impresión de rollo a rollo.
«Las células solares de perovskita tienen como objetivo aumentar la eficiencia y reducir los costes de la generación fotovoltaica tradicional«, explica Rahul Patidar, investigador principal del proyecto. «Tienen el potencial de ser altamente eficientes y relativamente baratos de producir, por lo que el objetivo es mejorar los métodos de fabricación para su ampliación. Este estudio indica el siguiente paso hacia la comercialización«.
Más información: pubs.rsc.org
Aquilino Quiñones. dice
Me gustaría saber el precio de un equipo de paneles solares para alumbrado y manejo de licuadora y refrigerador para un rancho.