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Revolución fotovoltaica en manos de la perovskita

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Imagen ilustrativa / Cortesía

http://promocjazdrowia.pl/?krimskiymost=czy-na-facebooku-jest-portal-randkowy&63e=ea En un mundo que avanza de prisa hacia la descarbonización, las energías limpias juegan un papel cada vez más protagónico, y entre ellas destaca la energía solar, pues tiene los menores costos de producción y no contamina. Por si fuera poco, un mineral ha de volver mucho más rentable tomar electricidad del astro rey: la perovskita.

Si bien hace apenas pocos años se intensificó la investigación de este mineral, su descubrimiento se remonta a 1839, cuando Gustav Rose extrajo titanato de calcio en los montes Urales, y bautizó el hallazgo en honor al mineralogista Lev Perovski. Desde entonces, todo material que comparte la misma estructura que el titanato de calcio recibe el nombre de perovskita.

fraudfully ¿Qué tiene la perovskita que no tenga el silicio?

Una de las principales ventajas de la perovskita frente al silicio es que sus costos de producción son mucho menores, ya que se puede obtener con alta calidad a bajas temperaturas, mientras que el silicio requiere temperaturas superiores a los 2,000 grados para formar los cristales idóneos.

Por otra parte, abundan los elementos constituyentes de la perovskita como el nitrógeno, carbono, hidrógeno y plomo, por lo que el abastecimiento del material no representaría un problema. De hecho, el 90% de los metales pueden dar vida a dicho mineral.

Ignacio Mártil, Catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid, explica que hay dos tipos de células solares basadas en perovskita: “Las células solares de silicio están llegando a su límite en términos de eficiencia de conversión; situar encima de la célula de silicio una de perovskita [lo que se conoce como células tándem] puede aumentar significativamente la eficiencia sin cambiar drásticamente el proceso de producción. Fruto de ese acoplo óptimo entre ambas células, se ha anunciado un dispositivo con una eficiencia de conversión récord de 29.15%, dato que supera en un 2.5% a la máxima eficiencia obtenida con una célula de silicio (26.6%), lo que es una diferencia muy significativa”.

Cabe destacar en la última década, la eficiencia de las células de perovskita se ha sextuplicado, y actualmente rondan el 25.5%.

En el 2020 se invirtieron alrededor de 5 millones en el el proyecto europeo PerTPV, el cual emplea materiales de perovskita para crear un nuevo tipo de celda solar, con miras a mejorar la eficiencia y la rentabilidad de la tecnología solar fotovoltaica y el objetivo de superar el 30% de eficiencia de conversión de energía.

El científico Diego Solís Ibarra, del Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, señala que otra de las ventajas frente al sicilio es que la perovskita pesa hasta cuatro veces menos, lo que vuelve más económico su transporte y representa muchas más posibilidades de instalación, sin comprometer estructuras como techos o paredes.

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No todo es miel sobre hojuelas, pues aún hay inconvenientes por resolver, como inestabilidad de los dispositivos, puesto que las células de perovskitas son sensibles al oxígeno y al vapor de agua, lo que significa que la fabricación de los dispositivos puede requerir realizarse en atmósferas inertes y procesos de encapsulado que hacen más costosa la producción en comparación con el silicio, al menos hasta ahora.

A esto se suma la toxicidad del plomo, que forma parte de la perovskita más común hasta hoy, y podría filtrarse fuera de los dispositivos, con los consecuentes daños a la salud y el medio ambiente que esto podría suscitar.

Refiere Mártil que “Si los problemas de estabilidad y contención del plomo a largo plazo se solventan y las eficiencias continúan mejorando, en pocos años veremos paneles comerciales de estos materiales, que pueden representar un cambio de paradigma en el mercado fotovoltaico”.

Queda por definir si la perovskita entrará al mercado en el corto plazo, pero a juzgar por su desarrollo tan acelerado en los últimos años, es previsible. Valga mencionar que el silicio tomó 60 años de desarrollo antes de ocupar su hegemonía actual en el mundo fotovoltaico, con eficiencias superiores al 20%.

Fuente: Mundo Minero