Por medio de un dispositivo que combina perovskita y silicio denominado “tándem”, un grupo de expertos investigadores han marcado un hito en el rendimiento y eficiencia de energía. Se trata de un avance muy importante, ya que la investigación desarrollada ha permitido que las celdas fotovoltaicas tengan hasta un 30 % más de eficiencia.
Dentro de los investigadores participantes, destaca el grupo que pertenecen a la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TUE) de los Países bajos. Los portavoces de ese organismo aseguran que han logrado romper la barrera de la eficiencia para generar energía más limpia, barata y en con el uso de menos superficie de placas.
El I+D para mejorar la eficiencia de los paneles solares
Ignacio Mártil de la Plaza, uno de los investigadores involucrados, dio a conocer desde el año 2021 que ya la unión de los elementos perovskita y silicio mejoraban en un buen porcentaje la eficiencia en las celdas solares.
A esos resultados, también se le unían los datos que había recopilado la organización Oxford Photovoltaics, quien también había dado grandes pasos para aumentar la eficiencia de los paneles solares.
Estos hallazgos que se estaban perfilando desde el 2021 son un gran avance, puesto que casi todas placas fotovoltaicas solo ofrecen un 22% de eficiencia y al aumentar este porcentaje se disminuye el coste y se genera mayor energía.
El objetivo: lograr un sistema de energía más amigable y barato
Son muchos los esfuerzos que desde las instituciones Solliance y TUE se están haciendo para lograr la transición hacia una fuente de energía que sea sostenible y amigable con el medio ambiente. Por eso, estos investigadores dan a conocer que las pruebas con perovskita han sido todo un éxito y que lograron superar la barrera de la eficiencia energética en un 30%.
Estos resultados colocan la investigación como una de las primeras en su clase, ya que por medio del tándem pudieron mejorar el rendimiento de los módulos de las celdas fotovoltaicas.
Pero estas instituciones no son las únicas participantes. En el proyecto de investigación, están inmersos otras organizaciones como TNO que también está enfocada en conseguir alternativas viables para generar energía limpia y a un menor coste.
Los beneficios que ofrecerán las celdas fotovoltaicas más eficientes
Dentro de los beneficios que deja el resultado de esta investigación, está el hecho de que se podrá obtener mayor cantidad de energía solar por medio de las placas, pero en una menor cantidad de superficie. En otras palabras, los paneles darán mayor potencia y un coste más bajo.
La hipótesis de las pruebas partió de que las celdas de perovskita combinada con silicio era capaz de procesar mayor cantidad de luz solar para más eficiencia energética. Como los resultados fueron satisfactorios, se pudo certificar la pila de tándem.
Se trata de un paso esencial para el desarrollo de nuevas tecnologías que aceleren la conversión de la luz ultravioleta. De esa manera, la perovskita permite que las celdas funcionen de forma independiente, lo que aumenta la eficiencia en el aprovechamiento de la radiación.
El principal material utilizado en los paneles solares ha cambiado del silicio al arseniuro de galio
Como ya hemos dicho, el arseniuro de galio se utiliza en los paneles solares porque es más eficiente que el silicio. Sin embargo, los materiales que se utilizan para fabricar una célula solar también pueden cambiar con el tiempo.
Por ejemplo, al principio se utilizaba el silicio como material principal para fabricar células solares, pero ahora también se investigan otros materiales semiconductores como el arseniuro de galio y el teluro de cadmio por su posible uso en la energía fotovoltaica.
Este aumento de la investigación sobre diferentes materiales semiconductores ha permitido aumentar la eficiencia de todos los tipos de sistemas fotovoltaicos (incluidos los que utilizan silicio).
Los datos técnicos de este nuevo avance en el uso de los paneles solares
Desde el punto de vista técnico, este nuevo dispositivo contará con distintos terminales en las celdas superiores e inferiores, lo que le dará un funcionamiento más independiente al sistema. Además, la perovskita es más transparente que otros minerales, por lo que ofrece un paso de luz más rápido.
En otras palabras, el tándem permite que las celdas sean más transparentes para tomar la mayor cantidad de luz ultravioleta posible. Por eso, una celda de 20 x 20 mm² es capaz de dar una eficiencia de hasta un 30,1%.
Igualmente, los investigadores dieron a conocer que la idea es combinar la tecnología con otros dispositivos que están en estudio en la actualidad. El objetivo es perfeccionar el hallazgo para empezar la producción en masa, ya que así se puede satisfacer la demanda de la población.
¿Cómo han evolucionado los paneles solares con el tiempo?
Los paneles solares son más eficientes que nunca. Es cierto; los paneles solares solían ser un adefesio de energía, pero ahora son cada vez más eficientes, y te serán tan útiles como tu teléfono móvil o tu ordenador portátil.
Aquí tienes un rápido resumen de cómo han evolucionado los paneles solares desde que se inventaron:
- En los años 80 y 90, las células solares tenían una eficiencia inferior al 10%.
- En 2002, las células típicas de silicio cristalino tenían una eficiencia del 20%.
- Las nuevas tecnologías que utilizan otros materiales, como el teluro de cadmio (CdTe), el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) y el silicio amorfo, han alcanzado una eficiencia del 25%, e incluso hay una empresa que está trabajando en la creación de un nuevo tipo de célula fotovoltaica con una increíble eficiencia del 31%.
El diseño de los paneles solares ha mejorado
La mayoría de los paneles solares se fabrican de la misma manera: una fina oblea de silicio se recubre con células fotovoltaicas y se monta en un marco. El marco suele ser un rectángulo o una rejilla abierta, pero hay otras formas disponibles. La mayoría de los paneles solares se montan en los tejados, pero también pueden instalarse en aparcamientos y otros lugares donde no estén protegidos por la sombra.
Los paneles solares conectados entre sí mediante cables eléctricos forman un conjunto que genera energía cuando se expone a la luz solar directa. El conjunto tiene dos partes principales: el inversor y las propias células fotovoltaicas, que producen corriente continua.
Juntos, estos componentes convierten la luz solar en electricidad que puede ser utilizada por los electrodomésticos o almacenada en baterías para su uso posterior durante los días nublados o las horas nocturnas, cuando ya no hay nubes que impidan que los rayos lleguen directamente.
Los paneles solares son una forma excelente de reducir el carbono. Ofrecen una fuente de energía alternativa que es abundante y renovable, y pueden instalarse tanto en viviendas como en empresas para suministrar electricidad. Así pues, si está buscando una forma de reducir sus facturas de servicios públicos a la vez que ayuda al medio ambiente, considere la posibilidad de instalar paneles solares hoy mismo.
