Paneles solares podrían tener un gran cambio gracias al mineral perovskita

 26-02-2021
Andrés Zimbrón
   

 

Crédito foto: Freepik

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LoUn, nuevo enfoque para el diseño de celdas de perovskita ha llevado al material a igualar o superar la eficiencia de la celda solar de silicio típica de hoy. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Massachusetts (MIT) descubrieron en el mineral un importante hallazgo que podría sentar las bases para nuevas mejoras en celdas solares.

Asimismo, los perovskitas son un candidato para reemplazar a mediano plazo al silicio gracias a su bajo costo y su fabricación a bajas temperaturas, flexibilidad, ultrafinas y livianas. Los investigadores del MIT afirmaron que, al agregar una capa conductora de dióxido de estaño previamente tratada al material de perovskita, puede proporcionar una carga mejorada a las celdas solares. "Cuando se fusionan ambos compuestos la eficacia de los paneles puede aumentar hasta un 25 por ciento de su rendimiento", señalaron.

Este hallazgo fue publicado en la revista Nature por el recién graduado del MIT Jason Yoo, el profesor de química Lester Wolfe Moungi Bawendi y otros 11 investigadores más. En el artículo explicaron que los perovskitas son una amplia clase de materiales que tienen la particularidad de cambiar su estructura molecular ocasionando una gran cantidad de posibles combinaciones químicas.

Cabe señalar, una de las claves para la eficiencia del material fue la ingeniería precisa de una capa celular formada por perovskita, en ella, el transporte de electrones es más eficiente. "El mineral en sí, está superpuesta con una capa conductora transparente que se utiliza para llevar corriente eléctrica desde la celda hasta donde se pueda usar", puntualizó Bawendi.

Esta capa intermedia de transporte de electrones aporta especialmente las interfaces donde se conecta con las capas a cada extremo de ella y donde tienden a ocurrir las interferencias. Al estudiar los mecanismos y diseñar una capa compuesta de óxido de estaño, la cual se adapta mejor, los investigadores lograron reducir en gran medida las pérdidas.

Según el MIT, las perovskitas son una amplia gama de compuestos que comparten una determinada estructura cristalina dividida en tres partes, cada una de ellas está hecha de varios elementos. Ello, le permite al mineral tener una mayor adición a ciertos metales alcalinos y potenciar la conversión de energía solar en electricidad.

Una de los principales objetivos de los científicos es buscar sistemas similares o encontrar otras variantes de la fórmula del mineral para obtener más beneficios sobre las celdas solares hechas con silicio. Todo con la finalidad de encontrar una forma de construir paneles solares a un bajo costo y mejorar si eficacia además de su tiempo de vida. Por ahora, los científicos del MIT se mantienen estudiando a detalle las perovskitas a través de mediciones de fluorescencia de nanorayos X. Con el objetivo de analizar al material de apenas una milésima del ancho de un cabello humano. Y encontrar los detalles del proceso, con pistas potenciales sobre cómo mejorar el rendimiento del material aún más.




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