Los investigadores han producido el primer “panel solar” flexible del mundo que es lo suficientemente fino como para recubrir otros objetos y así poder funcionar como una fuente portátil de energía. Un enfoque innovador permitió a los científicos crear células solares 150 veces más finas que los paneles de silicio existentes, sin sacrificar ninguna de sus capacidades de generación de energía. Estos paneles podrían eventualmente aplicarse a casi cualquier objeto como una capa de fácil impresión, como automóviles o carcasas de teléfonos inteligentes, lo que permitiría a cualquiera cargarlos en movimiento y eliminar la necesidad de grandes parques solares, dijeron los científicos.
El material que fabricaron los investigadores tiene un grosor de poco más de un micrón (0,001 mm). El Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada de Japón (AIST) ha certificado esta invención antes de la publicación de un estudio científico a finales de este año.
En el estudio, los investigadores de la Universidad de Oxford crearon un nuevo material fotovoltaico (capaz de convertir la luz solar en energía) a partir de estructuras de perovskita. Estas formaciones cristalinas son versiones sintéticas de óxido de calcio y titanio que se produce de forma natural y que se pueden fabricar de forma relativamente barata en laboratorios o fábricas. Al igual que el silicio, el material más común utilizado para las células solares, la perovskita produce una carga eléctrica en presencia de la luz solar.
Desde finales de los años 2000, científicos de todo el mundo han estado compitiendo para descubrir los beneficios de las perovskitas. A veces descritas como el “santo grial” de la energía solar, en teoría permiten fabricar paneles solares flexibles y livianos a un costo mucho más económico que las células de silicio de la generación actual.
Si bien las perovskitas tienen un potencial inmenso, los científicos han tenido dificultades para sintetizarlas para que duren más de unos pocos meses. Las perovskitas son particularmente propensas a dañarse por demasiada humedad y pueden romperse después de ser expuestas al aire a través de reacciones químicas volátiles.
Con el tiempo, los investigadores han descubierto que las perovskitas pueden mantenerse estables en estructuras en capas como las células en tándem, que combinan perovskitas y células de silicio. El equipo de Oxford optó por un enfoque de “unión múltiple”, en el que se combinan varias capas fotosensibles correspondientes a diferentes longitudes de onda de luz para mejorar la fotosensibilidad del material solar en general.
La fina capa de película solar resultante tuvo una eficiencia del 27% al convertir la luz solar en energía, en comparación con la eficiencia aproximada del 22% de los paneles de silicio que se comercializan actualmente. Los investigadores señalaron que han mejorado drásticamente sus resultados con perovskitas en los últimos cinco años, habiendo comenzado con una eficiencia del 6%.
“Podemos imaginar que los recubrimientos de perovskita se apliquen a tipos más amplios de superficies para generar energía solar barata, como el techo de los automóviles y los edificios e incluso la parte posterior de los teléfonos móviles”, dijo Junke Wang, profesor de física en la Universidad de Oxford, en un comunicado. “Si se puede generar más energía solar de esta manera, podemos prever una menor necesidad a largo plazo de utilizar paneles de silicio o construir más y más parques solares”.
Con el tiempo, los investigadores creen que las perovskitas podrían permitir que los paneles solares superen el 45% de eficiencia, el límite superior según los enfoques actuales y nuestra comprensión de la física. Esto les permitirá generar mucha más energía por cada pulgada cuadrada de material solar en funcionamiento, al mismo tiempo que generan energía con muy poca iluminación.
Fuente: Live Science.
