Científicos estadounidenses desarrollan un método innovador para mejorar la eficiencia y fabricación de las células solares de perovskita

En un mundo donde la demanda de energía está en constante aumento y la necesidad de abordar el cambio climático se vuelve cada vez más urgente, encontrar fuentes de energía confiables y sostenibles se ha convertido en una prioridad ineludible. En este contexto, la energía solar se sitúa como una solución prometedora, y los científicos están constantemente trabajando en el desarrollo de materiales más eficientes para aprovechar la luz del sol.

Entre estos avances, las células solares de perovskita han captado la atención como una alternativa atractiva a las células solares tradicionales de silicio, gracias a una serie de ventajas significativas. Sin embargo, el proceso de producción de estos materiales ha sido un desafío considerable hasta ahora.

Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara (UCSB) ha dado un paso adelante crucial al desarrollar un método innovador para producir películas de perovskita de alta calidad a temperatura ambiente. Este descubrimiento no solo simplifica el proceso de producción, sino que también aumenta significativamente la eficiencia del material, pasando de menos del 20% a un impresionante 24,4%.

La perovskita, una clase de materiales con una estructura cristalina específica, ha demostrado ser un material excepcional para la fabricación de células solares. Estas células ofrecen una serie de ventajas sobre sus contrapartes de silicio, siendo más ligeras, flexibles y versátiles. Además, la producción de células solares de perovskita tiene el potencial de tener una huella de carbono más pequeña en comparación con las células fotovoltaicas de silicio, que requieren altas temperaturas y entornos limpios.

Sin embargo, el proceso de fabricación de estas células ha sido un obstáculo para su adopción a gran escala. Los pasos de recocido a alta temperatura y los complicados procesos de post-tratamiento han ralentizado la producción y dificultado su incorporación en productos cotidianos.

Fabricación y consumo

El avance de UCSB radica en la refinación de la composición química del material, lo que ha permitido el desarrollo de una tinta de perovskita que crea películas de alta calidad de manera mucho más efectiva. Según Ahra Yi, coautora principal del estudio, "Nuestro método sigue los mismos procedimientos que el convencional, excepto por omitir los dos pasos más lentos: el recocido térmico y el post-tratamiento" explica.

Este nuevo enfoque no solo simplifica la fabricación, sino que también reduce el consumo de energía y, por lo tanto, las emisiones de dióxido de carbono. Además, las células solares fabricadas con este método superan a aquellas producidas utilizando el proceso de alta temperatura, logrando una eficiencia sin precedentes del 24,4%.

La versatilidad de este nuevo método abre un abanico de posibles aplicaciones, desde la generación de energía flexible en interiores y exteriores hasta el desarrollo de dispositivos electrónicos portátiles de alta eficiencia.

Según el Profesor Thuc-Quyen Nguyen, director del Centro para Polímeros y Sólidos Orgánicos de UCSB, "Con nuestro enfoque, ahora podemos contemplar el desarrollo de células solares de alta eficiencia con diseños de forma libre capaces de alimentar la cada vez mayor variedad de dispositivos electrónicos portátiles, sensores, pantallas, cámaras de seguridad, dispositivos de Internet de las Cosas (IoT), etcétera" concluye.