Células solares de perovskita: Comparación con otras tecnologías solares

Introducción

La energía solar es un aspecto importante de nuestra vida cotidiana. A lo largo de los años se han producido muchos avances en este sector. Se han descubierto muchas tecnologías solares. Una de las que ha sido noticia recientemente es la célula solar de perovskita. Hoy veremos cómo estas células son únicas en comparación con otras tecnologías solares.

Qué son las tecnologías de energía solar

Las tecnologías deenergía solar convierten la luz solar en energía. El sistema más común es el panel fotovoltaico, que transforma la luz solar en corriente eléctrica directamente. También existen sistemas solares térmicos que aprovechan el calor del sol. Muchos hogares utilizan paneles solares en los tejados para reducir la factura de la luz. Los agricultores y las empresas utilizan sistemas más grandes para reducir las facturas. Con el tiempo se han hecho más eficientes y asequibles. La tecnología continúa a medida que los investigadores e ingenieros crean mejores materiales y métodos.

¿Qué son las células solares de perovskita?

Las células solares deperovskita se fabrican con un material que tiene una estructura cristalina de perovskita. Han llamado mucho la atención porque son fáciles de fabricar y podrían desarrollar una alta eficiencia. Los primeros trabajos arrojaban eficiencias de alrededor del 15 por ciento. Los estudios actuales citan ahora valores superiores al 20 por ciento. Esto significa que las células solares de perovskita pueden recoger un alto porcentaje de la energía solar. El proceso de creación de células de perovskita utiliza materiales baratos. Las células de perovskita pueden imprimirse en sustratos de baja temperatura. La producción a escala de laboratorio ya ha comenzado en algunas empresas. Cada vez hay más optimismo en que las células solares de perovskita estén a punto de utilizarse en productos útiles como paneles solares integrados en edificios y sistemas de energía portátiles.

Tipos de tecnologías solares tradicionales

Se utilizan diversas variedades de tecnología solar. La variedad más común es la célula solar de silicio. Hay dos tipos de células de silicio: monocristalinas y policristalinas. Las células monocristalinas son más eficientes, mientras que las policristalinas son menos eficientes pero más baratas. Además del silicio, existen células solares de película fina. Éstas utilizan materiales como el teluro de cadmio y el seleniuro de cobre, indio y galio. También son flexibles y pueden aplicarse a superficies curvas. Algunas tecnologías más recientes utilizan tintes orgánicos para captar la energía solar. Los materiales utilizados y el proceso de fabricación varían en función de cada tipo. Todas tienen puntos fuertes y débiles en cuanto a coste, eficiencia y longevidad.

Comparación con otras tecnologías solares

Las células solares de perovskita tienen algunas características deseables: se fabrican mediante un proceso de bajo coste y asequible. Su eficiencia ha aumentado a un ritmo muy rápido en los últimos años. Se diferencian de las células de silicio en que pueden fabricarse a bajas temperaturas. Esto puede reducir los costes de fabricación y el consumo de energía.

Pero las células solares de perovskita no están exentas de algunos retos. Las células solares de silicio tradicionales tienen una larga historia. Son duraderas y funcionan bien en una amplia gama de condiciones meteorológicas. Muchos paneles de silicio actualmente en servicio se instalaron y han demostrado tener una vida útil de más de 25 años. Los materiales de perovskita, sin embargo, tienden a degradarse más rápido con el agua y el calor. Los científicos siguen trabajando para estabilizarlos mejor con mejores técnicas de procesado y capas superpuestas.

Los ejemplos de comparación de la otra característica son la flexibilidad y el peso. Las células de perovskita son posibles de fabricar. Esto abrirá posibilidades para aplicaciones como paneles solares plegables y delgados en coches o teléfonos móviles. Las células de silicio son más pesadas y rígidas. En términos de eficiencia, ambas tecnologías están mejorando. En general, las células solares de silicio ofrecen una eficiencia de entre el 15 y el 22 por ciento en aplicaciones comerciales. Las células de perovskita se acercan al rendimiento incluso en las primeras fases, y existe margen de mejora en condiciones de laboratorio.

Además, el proceso de fabricación es diferente. Las células de silicio se purifican a alta temperatura y consumen mucha energía. Las células de perovskita son de síntesis en solución, menos costosas. A pesar de estos puntos fuertes, la estabilidad a largo plazo de las células de perovskita no está tan bien establecida. En resumen, hay un lugar para cada tecnología. La elección depende del coste, las condiciones de instalación y las expectativas de vida útil.

Conclusión

En pocas palabras, la energía solar es una economía de tecnologías plurales. Las células solares de perovskita son prometedoras y muy eficientes, además de baratas de producir. También son flexibles, a diferencia de la mayoría de las células estándar. Sin embargo, su estabilidad a largo plazo sigue siendo objeto de estudio. Las células solares estándar, como los paneles de silicio, han demostrado su eficacia durante décadas de servicio. Científicos e ingenieros intentan continuamente aumentar la estabilidad de las células solares de perovskita. A medida que se realicen más investigaciones, podrán competir con el rendimiento de las tecnologías convencionales o superarlo. En definitiva, ambas células solares desempeñan un papel importante en la transición hacia una energía sostenible. Para más información, consulte Stanford Advanced Materials (SAM).

Preguntas más frecuentes

F: ¿Qué son las células solares de perovskita?

P: Son células solares fabricadas con materiales que tienen estructura cristalina de perovskita. Prometen ser de alta eficiencia y bajo coste.

F: ¿En qué se diferencian las células solares de perovskita de las de silicio?

P: Las células de perovskita son menos caras de producir y pueden ser flexibles. Las células de silicio ofrecen una vida útil y una estabilidad demostradas.

F: ¿Cuál es el mayor reto de las células solares de perovskita?

P: Su estabilidad a largo plazo frente al calor y la humedad es el mayor reto.