Desarrollan un panel solar flexible de perovskita que utiliza electrodos hechos de minúsculos nanotubos de carbono

Un grupo internacional de investigadores ha desarrollado una nueva tecnología solar bifacial que, según afirman, no sólo puede generar energía con mayor eficiencia que la solar tradicional, sino a un coste significativamente inferior al de los paneles solares existentes.

Científicos de la Universidad de Surrey (Inglaterra), en colaboración con colegas de la Universidad de Cambridge, la Academia China de las Ciencias, la Universidad de Xidian y la Universidad de Zhengzhou, han desarrollado un panel solar flexible de perovskita que utiliza electrodos hechos de minúsculos nanotubos de carbono, que son capaces de generar más energía con mayor eficiencia y a un coste significativamente reducido.

Utilizando nanotubos de carbono de pared simple como electrodos delantero y trasero -que ofrecen una gran transparencia, conductividad y estabilidad-, las células solares bifaciales de perovskita presentan una bifacialidad (la relación entre la eficiencia trasera y la delantera) superior al 98% y una densidad de generación de energía superior al 36%.

Nanotubos

Nanotubos como los utilizados aquí -de sólo 2,2 nanómetros de diámetro, algo más finos que una hebra de ADN humano- proporcionan una mayor conductividad eléctrica y estabilidad, así como una mayor flexibilidad mecánica y durabilidad.

Los investigadores también demostraron una "excepcional" potencia por peso de 73,75 Wg, que según ellos es "el valor más alto visto hasta ahora".

La generación de energía fue notablemente superior a la de las células monofaciales de silicio, con una producción de aproximadamente 35 kWh durante los periodos más soleados, frente a los aproximadamente 28 kWh de las células monofaciales.

Incluso en invierno, las células bifaciales "podían cosechar la energía del albedo de forma eficiente", produciendo aproximadamente 13 kWh, frente a los 11 kWh de las células de silicio monofaciales.

A largo plazo, se prevé que las células solares bifaciales fabricadas con electrodos de nanotubos generen aproximadamente 300 kWh de electricidad al año durante un periodo de 26 años. Por el contrario, las células monofaciales de silicio sólo son capaces de producir unos 260 kWh al año.

Un coste sensiblemente inferior

Quizá lo más importante, incluso más que las propiedades físicas de la tecnología, es que los investigadores demostraron que "el coste material de una PSC bifacial basada exclusivamente en electrodos de carbono es aproximadamente un 70% inferior al de un dispositivo monofacial".

"Por lo tanto, nuestros resultados indican que los PSC bifaciales totalmente basados en electrodos de carbono ofrecen una vía prometedora para lograr dispositivos eficientes, de bajo coste y estables a largo plazo en comparación con los dispositivos monofaciales", añadieron.

"El mundo no puede descarbonizarse sin energía solar", afirma el profesor Ravi Silva, director del Instituto de Tecnología Avanzada (ATI) de la Universidad de Surrey y jefe del Centro de Nanoelectrónica.

"Pero para eso hace falta una energía solar mucho más barata que la actual. Los paneles que pueden absorber la energía del sol por ambos lados son una forma estupenda de hacer que la tecnología sea más rentable".

"Hemos fabricado la célula solar de unión simple de mayor eficiencia hasta la fecha. Nuestros paneles cuestan un 70% menos de fabricar que un panel solar unilateral normal. Esto podría modificar significativamente el mercado y simplificar las arquitecturas necesarias basadas en células solares de perovskita."