Cualquier superficie de vidrio de un edificio podría ser un panel solar de última generación: un nuevo modelo de negocio posible gracias a la innovación fotovoltaica del Instituto Fraunhofer. Producir la fotovoltaica en perovskita es muy fácil.
Científicos alemanes del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) han desarrollado un modelo de negocio para la fotovoltaica en perovskita que tiene el potencial de revolucionar todo el mercado solar mundial. Si los éxitos en laboratorio se validaran a gran escala, prácticamente cualquier superficie de vidrio podría algún día tener células solares de perovskita de bajo coste. Y la producción sería más sostenible que actualmente.
Esto se debe a un grupo de investigación dirigido por el Dr. Andreas Hinsch ha creado un innovador proceso de fabricación in situ, de forma más descentralizada y fomentando a la industria local. El sistema reduce drásticamente el número de pasos necesarios y utiliza métodos más sostenibles y respetuosos con los recursos.
El proyecto de investigación comenzó con una pregunta: ¿Es posible fabricar el módulo solar primero y luego llenarlo con material fotovoltaico para después activarlo directamente in situ? La respuesta es sí.
El equipo ha desarrollado un sistema que requiere “sólo” verter la perovskita fundida en la célula solar y luego hacerla cristalizar. La cantidad mostrada en la imagen (2 ml) es suficiente para producir un módulo de cuatro metros cuadrados. “Con perovskita y una sal fotoactiva, hemos conseguido por primera vez producir una célula solar impresa con una eficiencia del 12,6%“, dice Hinsch, satisfecho con el proyecto. “Con este éxito, hemos alcanzado un primer hito importante en el desarrollo de esta tecnología y un paso para la producción a escala industrial. Además, la eficiencia alcanzada es también un nuevo récord para las células solares impresas en general“.
Un factor decisivo para la eficiencia de la célula solar es poder controlar el proceso de deposición de cristales de perovskita dentro del electrodo nanoporoso de la célula, que consiste en óxidos metálicos y grafito micronizado. Los métodos probados hasta ahora han llevado a un crecimiento cristalino incontrolado. En cambio, los investigadores alemanes encontraron la manera de convertir la perovskita en una sal fundida a temperatura ambiente utilizando un gas polarizado: de esta manera eran capaces de llenar los poros del electrodo y lograr un crecimiento homogéneo de los cristales.
Las capas fotoactivas producidas mostraron un fotovoltaje alto (1 voltio) y una eficiencia solar estable certificada del 12,6%. Los pasos utilizados son similares a los utilizados en la industria del vidrio. Por lo tanto, explican los investigadores, también es posible producir esta nueva tecnología de manera descentralizada en plantas de producción locales con una infraestructura simple, en lugar de exclusivamente en industrias de alta tecnología. Utilizando grafito de bajo coste y gracias a la fácil síntesis del material de perovskita, los costes se reducen drásticamente.
Y no sólo tiene utilidad en arquitectura, esta tecnología es ideal para su aplicación en la nueva generación de vehículos eléctricos que inundarán el mercado en los próximos años.
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