La industria de la construcción siempre ha estado a la vanguardia de la investigación y el desarrollo, en especial en cuanto a materiales se refiere, a fin de proporcionarle mayor sustentabilidad a las construcciones, en beneficio de los usuarios finales, así como de nuestras generaciones por venir a las cuales debemos dejar un mejor planeta del que conseguimos.
Uno de los aspectos primordiales para este fin es la generación de energía para nuestros hogares, sin la utilización de combustibles fósiles como el carbón y el petróleo. En este sentido, un material que se ha venido estudiando para ser empleado como parte fundamental de los paneles solares generadores de energía, es la Perovskita. Este es el tema tratado por la Ing. María Toyo como parte de la cátedra de Gestión Tecnológica, del programa de maestría en Gerencia de Proyectos de Construcción de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la Universidad del Zulia.
Perovskita, células solares de bajo
costo
Ing. María Laura Toyo
Las propiedades fotovoltaicas de este
revolucionario material permiten acariciar el viejo sueño de fabricar paneles
solares de mayor rendimiento y conseguir electricidad barata a partir del sol.
La Perovskita es un
mineral relativamente raro en la corteza terrestre, mucho más barato que el
silicio, que es de lo que actualmente se hacen las placas solares, utilizando
células de perovskita es posible crear placas cuatro veces más baratas que las
actuales y tan eficientes como las actuales, este cristal sintetizado puede
convertir la luz del sol de manera más eficiente de lo que se pensaba inicialmente,
por lo que podría ser utilizado en celdas solares, autos, ventanas o muros para
utilizar la energía del astro de una manera más eficiente.
Este nuevo
material mostrado en la figura No. 1, que se ha convertido en el centro de atención de los laboratorios y
empresas innovadoras del mundo, promete colmar la vieja aspiración de disponer
de células fotovoltaicas de bajo coste y con rendimientos cercanos a los del
silicio.
Figura No. 1
No se debería catalogar a la Perovskita como un nuevo
material ya que en realidad se conoce desde 1839. Pero lo cierto es que no fue
hasta el año 2012 cuando saltó a los titulares de las principales revistas
científicas, cuando un grupo de investigación de la Universidad de Oxford, publicó en un artículo los resultados de una combinación concreta con
propiedades fotovoltaicas notables. En el corto tiempo transcurrido desde
entonces esas propiedades se han mejorado de manera exponencial.
De confirmarse los
buenos rendimientos observados en las pruebas en laboratorio, las piedras de Perovskitas
podrían, por tanto, proporcionar una generación de energía similar al silicio
pero a un precio mucho menor, con células solares de bajo costo. Pero no solo
eso, sino que también haría posibles nuevas aplicaciones más flexibles que
hasta ahora habían estado vetadas por la rigidez del silicio.
“La perovskita,
además de estar hecha de materiales abundantes y baratos, requiere aplicar
capas mucho más finas que el silicio. Mientras que las obleas de silicio tienen
150 micras de grosor, las de perovskita son de solo media micra. Es decir, que
se usa menos material y encima es más barato”, según Henk Bo-Link, investigador
del Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia. Esa delgada
capa de perovskita podría aplicarse en una oblea del panel fotovoltaico como se
muestra en la figura No.2, pero también en casi cualquier material imaginable,
desde los cristales de un edificio, hasta una lámina de PVC o incluso la ropa
que llevamos puesta.
Figura No. 2
La rápida evolución
de esta tecnología no se compara con ninguna otra. En menos de 5 años el
rendimiento de las células solares de Perovskita ha aumentado del 5% inicial al
actual 21%. Ninguna otra tecnología ha logrado mejorar así su tasa de
conversión de luz solar en electricidad, en tan poco tiempo. Ni siquiera el
silicio, líder de la industria fotovoltaica.
Las características
de este material junto con los valores de eficiencia obtenidos, la hacen muy
competitiva comparados con el silicio, en los que el proceso de manufacturación
es largo y de elevado costo.
En conclusión, los
investigadores todavía tienen que responder a algunas preguntas importantes
sobre las Perovskitas, tales como cuán duraderas serán cuando sean expuestas
por años a la intemperie, como se muestra en la figura No. 3, y cómo
industrializar su producción para producir cantidades lo suficientemente
grandes como para competir con las obleas de silicio en el mercado global, pero
incluso una relativamente pequeña cantidad inicial de estas nuevas células,
podrían ser importantes para llevar energía solar a lugares remotos que aún no
están conectados a ninguna red eléctrica. Cuando se combina con la tecnología
de baterías emergentes, las células solares de Perovskita podrían ayudar a
transformar la vida de 1,2 millones de personas que actualmente carecen de
electricidad.
Figura No. 3
BIBLIOGRAFÍA
