Científicos de Manchester logran células solares de perovskita con un 25.4% de eficiencia y más de 1.100 horas de estabilidad térmica.
- Capa molecular protectora.
- Perovskita estable a 85 °C.
- 95 % de rendimiento tras 1.100 horas.
- Alta eficiencia, bajo peso.
- Posible alternativa al silicio.
- Fabricación más simple, menos energía.
Los científicos han encontrado una forma de hacer que las células solares de perovskita no solo sean muy eficientes, sino también sorprendentemente estables. Justo lo que llevaba años frenando su salto del laboratorio al tejado de nuestras casas.
La perovskita se ha considerado desde hace tiempo un cambio de paradigma para la energía solar. Permite fabricar células ultrafinas, flexibles y mucho más ligeras que las de silicio, con procesos que consumen menos energía y materiales. El problema siempre ha sido el mismo: el sol, el calor y la humedad la iban degradando demasiado rápido. Mucha potencia, poca paciencia.
Avance decisivo en la estabilidad de las células solares de perovskita
El equipo liderado por el profesor Thomas Anthopoulos, en la Universidad de Manchester, ha atacado justo ese punto débil. Lo ha hecho afinando las moléculas que recubren la superficie de la perovskita. Utilizaron pequeños compuestos químicos llamados ligandos amidinio, que funcionan como una especie de pegamento molecular.
No es un simple barniz. Estos ligandos organizan la superficie del material a escala nanométrica y favorecen la formación de una capa de perovskita de baja dimensión sobre la estructura tridimensional habitual. Esa capa actúa como un escudo: lisa, ordenada, sin huecos donde se cuelen defectos.
El estudio, publicado en Science, demuestra que la forma química del ligando controla cómo se organiza esa capa protectora. Cuando el encaje es el adecuado, se crea una superficie que bloquea la humedad, resiste el calor y evita que los electrones “se pierdan” por el camino. La electricidad fluye mejor y el material envejece más despacio. Bastante más despacio.
Resultados de eficiencia y durabilidad
Con este enfoque, las células alcanzaron una eficiencia de conversión del 25,4 %, una cifra ya muy competitiva incluso frente al silicio comercial. Pero lo realmente interesante vino después: tras 1.100 horas de funcionamiento continuo a 85 °C bajo iluminación intensa, las células seguían entregando más del 95 % de su rendimiento inicial.
Eso equivale a simular condiciones extremas, muy por encima de lo que sufre un panel en un tejado europeo medio. En otras palabras: ya no hablamos de materiales delicados de laboratorio, sino de algo que empieza a parecerse a un producto real.
Anthopoulos lo resume sin rodeos. Las perovskitas prometían ser una alternativa más barata, ligera y flexible que el silicio, pero fallaban en durabilidad. La química de estos nuevos ligandos permite controlar el crecimiento de capas de alta calidad y estabilidad, acercando la tecnología al punto donde puede fabricarse a gran escala sin miedo a que se degrade en pocos años.
Y esto conecta con algo más grande. Las perovskitas pueden imprimirse sobre láminas, integrarse en fachadas, ventanas semitransparentes o cubiertas ligeras. Empresas y centros de investigación ya exploran paneles híbridos silicio-perovskita, que combinan lo mejor de ambos mundos para superar los límites de eficiencia actuales sin duplicar materiales. Esta mejora en estabilidad era una de las piezas que faltaban para que esa combinación sea viable fuera del laboratorio.
Potencial
Si estas capas moleculares se trasladan con éxito a procesos industriales, la perovskita estable podría acelerar la expansión solar en entornos donde el silicio es caro o complicado de instalar. Ciudades con edificios antiguos, países con redes eléctricas frágiles, infraestructuras móviles… ahí encaja.
Combinadas con silicio en módulos tándem, estas células podrían elevar la producción eléctrica por metro cuadrado sin duplicar recursos. Más energía limpia con el mismo tejado. Menos presión sobre materias primas y sobre el territorio.
No es magia, ni una solución única. Pero sí una pieza clave en un puzzle mayor: generar más electricidad renovable usando menos material, menos energía y menos suelo. Y eso, en un planeta ya bastante apretado, importa. Mucho.
Fuente: ecoinventos.com
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