La perovskita es un mineral descubierto en 1839 en los Montes Urales, en Rusia, por Gustav Rose. Y le puso ese nombre en honor al mineralogista ruso Lev Alekseyevich von Perovski. Pero, más allá del mineral, conocemos también como perovskita a unos cristales que presentan la misma estructura que este mineral. Cristales, en su mayoría sintéticos, fabricados por el ser humano, y que son muy útiles en varios campos. Es más: el futuro de la energía solar le debe mucho a la perovskita sintética.
Las placas solares o paneles solares se componen de varios componentes, entre los que encontramos aluminio, vidrio y otros materiales. Pero en la parte que más nos interesa, las células fotovoltaicas, ahí vemos silicio y otros elementos como el arseniuro de galio. El resultado es que la conversión de la luz solar en energía va del 15% al 20%. Pero, obviamente, el margen de mejora es enorme.
Precisamente, investigadores de todo el mundo trabajan desde hace años empleando estructuras de perovskita, o perovskita a secas, en busca de un nivel de eficiencia mucho más alto en los paneles solares del futuro. Y, al parecer, están logrados buenos resultados que se ven superados año a año.
La carrera hacia la máxima eficiencia energética
En teoría, el arseniuro de galio que encontramos en la mayoría de placas solares actuales tiene un límite del 33% de eficiencia energética. Todavía no hemos llegado a ello, ya que los mejores resultados no superan el 23%. No obstante, la perovskita parece aún más prometedora. Si en 2009 su eficiencia era de tan sólo 3,8%, cinco años más tarde, llegaba al 20%. Y no se quedó ahí.
En 2021, investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, afirmaron haber alcanzado una tasa de eficiencia del 25,9%. Y, a finales de 2022, la empresa suiza Meyer Burger anunciaba un módulo solar con una eficiencia de conversión del 29,6%. Ambos resultados se basaban, cómo no, en células fotovoltaicas que empleaban perovskita.
Otro aliciente para el empleo de la perovskita sintética es su facilidad de fabricación. Fácil y económica. Es más: hay investigaciones enfocadas en que esa fabricación sea todavía más económica y simple. Sin embargo, todavía cuesta encontrar paneles solares que empleen perovskita pese a que queda claro que el futuro de la energía solar pasa por su utilización como alternativa al silicio y el arseniuro de galio.
El futuro de la energía solar va por buen camino
Por otra parte, un reciente estudio de la Universidad Nacional de Singapur logró una eficiencia energética del 24,35% en tan solo 1 centímetro cuadrado. Todo un hito hacia un futuro de células fotovoltaicas más baratas, eficientes y duraderas. Factores que son determinantes en el despliegue de paneles solares por todo el mundo como alternativa a las fuentes contaminantes.
De esta investigación, más allá del uso de la perovskita en un futuro no muy lejano de la energía solar, destaca el rediseño de la célula solar en sí misma. Sus propios creadores destacan que la ciencia lleva más de 14 años desarrollando células solares de perovskita y que su objetivo era darle una vuelta en busca de más eficiencia utilizando la misma superficie. Lo lograron haciéndolas, además, más resistentes al paso del tiempo y a las inclemencias externas.
Su siguiente paso es hacer que los paneles solares de perovskita duren más años. Su vida útil actual es de 25 años, pero, nuevamente, existe margen de mejora. También quieren trabajar en la viabilidad de su nuevo método de fabricación a gran escala para crear paneles solares de mayor tamaño conservando las propiedades obtenidas en laboratorio.
Mención aparte merece la combinación de silicio y perovskita. Un híbrido que se ha probado en el Laboratorio Fotovoltaico de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah de Arabia Saudí. Combinando las propiedades de ambos elementos, han logrado una eficiencia del 33,7%. Como se decía al principio de este artículo, los récords se suceden cada año en distintos lugares del mundo. Pero una cosa sí queda clara: el futuro de la energía solar está asegurado como alternativa sostenible y, en los próximos años, con una eficiencia cada vez mayor.
