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¿Qué es la perovskita en fotovoltaica?

¿Qué es la perovskita en fotovoltaica?

El uso de la perovskita en fotovoltaica se ha extendido en los últimos años. ¿Quieres conocer más acerca de este material? Aquí te lo contamos.

¿Qué son las celdas solares de perovskita?

Las células solares de perovskita, como su nombre indica, se caracterizan por estar formadas de una delgada película a base de perovskita, un mineral del grupo IV (óxidos) que cuenta con la misma estructura cristalina que el trióxido de titanio y de calcio.

Estas células solares funcionan de una forma bastante similar a las que suelen estar presentes en los paneles tradicionales, como las células de silicio cristalino. De esta forma, su funcionamiento se basa en absorber la energía solar a través de un semiconductor para transformarlo en electricidad utilizable.

¿Dónde se encuentra la perovskita?

La perovskita se descubrió en el año 1839 de la mano de Gustav Rose, un geólogo alemán, en los montes Urales. A pesar de que es relativamente rara la presencia de este mineral en la corteza terrestre, la perovskita se encuentra en contacto con rocas metamórficas y asociada a máficas intrusivas, sienitas nefelinas y raras carbonatitas.

Pese a que este magnífico mineral se descubrió hace siglos, es ahora cuando está empezando a usarse para distintos fines, aunque especialmente se emplea en el ámbito fotovoltaico.

Ventajas de la perovskita y su uso en fotovoltaica

Las células solares de perovskita cada vez son más usadas en el sector de las energías renovables, ya que estas células presentan ciertas ventajas frente a otras células con distintos componentes que se usan de forma más común en la fabricación de módulos fotovoltaicos.

Contiene una mejor eficiencia

Una de las ventajas de las células de perovskita es que, actualmente, su eficiencia es superior al 25%. La mayoría de investigadores creen que las células solares de perovskita podrán incluso superar los límites de eficiencia de los paneles solares tradicionales cuando se complete su estudio y desarrollo.

Por ejemplo, las perovskitas de halogenuro metálico son las más aptas para recoger energía fotovoltaica en una película delgada. En muchas de estas células se ha utilizado triyoduro de plomo como semiconductor para que el panel solar de perovskita alcance una estabilidad y eficiencia mucho mayor.

Permite crear paneles más flexibles y ligeros

Las células solares de perovskita albergan la característica de ser mucho más flexibles y ligeras que las células de silicio presentes en las placas solares más convencionales. Esto permite que se puedan incorporar más allá del tejado, casi en cualquier parte de un edificio. 

Tiene un coste más barato

La gran ventaja que presentan las células solares de perovskita es que se puede producir a bajo coste. Esto se debe a que, al fabricarse mediante un “procesamiento en solución”, crear células de perovskita es muy barato, con unos costes de producción muy bajos en comparación con otros métodos y materiales. 

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Diferencias de las placas de perovskita otros materiales

La principal diferencia entre las placas de perovskita y otros materiales, principalmente las células o placas de silicio, se basa en la estructura. 

Las células solares de perovskita cuentan con una estructura cristalográfica exclusiva que las convierte en células altamente efectivas para la transición de fotones de luz solar en electricidad utilizable. Además, en comparación con el silicio, la perovskita tiene propiedades estructurales y electrónicas que le permiten ser mucho más eficaz al asimilar las ondas de luz verdes, azuladas y ultravioletas. 

Es un hecho que hoy en día la perovskita está reemplazando poco a poco a las células de silicio que desde siempre han sido el principal material usado en los paneles solares. Una de las razones de este cambio es que las células de perovskita no necesitan ser refinadas a altas temperaturas y se pueden producir “imprimiéndose” sobre otros materiales como el plástico a baja temperatura, a diferencia de las células de silicio.

Sin duda, una de las ventajas más atractivas de las células solares de perovskitas es que, a su vez, estas pueden ser tanto una alternativa como un complemento de las células de silicio cristalino.

Recientemente se ha estudiado la combinación de estos dos materiales tan potentes, lo que ha permitido crear un tipo nuevo de célula que se ha denominado células tándem.

Muchos fabricantes de paneles solares están de acuerdo en que, la mejor estrategia hoy en día para apostar por la eficiencia fotovoltaica es aprovechar los numerosos beneficios que ofrece el fusionar ambas tecnologías y materiales para ofrecer mejores resultados a sus consumidores.

Estas células tándem, al ser el resultado de la unión de ambos materiales (es decir, se fabrican a partir de silicio y de perovskitas) pueden convertir una mayor parte del espectro de la luz solar en energía por separado. Las últimas pruebas que se han llevado a cabo con las células en tándem en laboratorios han determinado que existen eficiencias del 28% y se cree que, incluso, puedan sobrepasar el 30%.

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