Diseñan un panel solar de perovskita y silicio que bate récords de eficiencia con un 23’9%

La perovskita sigue sumando puntos para convertirse en un elemento clave de los paneles solares del futuro. Sus cualidades para la absorción de la luz y su bajo precio no pasan inadvertidos a los investigadores, que se han volcado en este material y que acaban de anunciar un récord mundial de eficiencia con una celda que combina este producto y el silicio. En concreto, la eficacia de conversión de energía ha alcanzado el 23’9%.

El logro ha llegado de manos del instituto de investigación belga IMEC. Este centro lleva tiempo explorando esta tecnología en colaboración con Solliance, un grupo de entidades de I+D holandesas, alemanas y belgas, y con Energy Ville, asociación que agrupa varios centros de investigación especializados en energía sostenible.

De hecho, el anuncio se produce poco más de un mes después de que otro grupo de investigación, en este caso de la universidad coreana UNIST, subiera el listón de eficiencia al 22’1% para células solares de perovskita. Para este avance, que entonces se calificó de hito sin precentes, se empleó un híbrido orgánico-inorgánico.

Mientras que los investigadores asiáticos lograron ese resultado con una celda de un centímetro cuadrado, el instituto belga alcanzó ese nivel de eficiencia de conversión con módulos de 4 cm². El avance del IMEC, asegura la institución, es incomparable en eficiencia, que supera además la que una célula de silicio.

Al margen de quién esté más cerca de la meta en esta carrera por poner punto y final a uno de los principales frenos de la perovskita para su uso en sistemas de captación de energía solar -la pérdida de rendimiento-, estos trabajos apuntan a que el momento en el que pueda usarse a escala comercial está cada vez más próximo. Cuando se alcance ese punto, la industria puede dar un giro, en especial en lo que se refiere a costes de producción y de venta, que se reducirían de forma importante.

Hasta ese momento, el IMEC ostenta ahora ese récord de eficiencia de conversión de energía. Lo ha conseguido alrededor de un año después de presentar un módulo de pervoskita semitransparente sobre una célula de silicio cristalino que, en entonces, superaba casi por la mínima el 20% de eficiencia (20’2%).

Ahora, los investigadores han logrado mejorar sus propios resultados en hasta 3’7 puntos porcentuales. Para ello, la clave está en dos innovaciones. La primera, el uso de otro tipo de perovskita (CsFAPbIBr, en el módulo actual) que “mejora ampliamente la estabilidad y la eficiencia de conversión de los módulos de perovskita”, según Tom Aernouts, investigador a cargo de fotovoltaicos de capa fina en el IMEC y responsable del programa de perovskita en Solliance.

Además de optar por otra perovskita, el nuevo resultado se explica gracias a una optimización de la arquitectura de la pila del panel. En concreto, se ha incorporado al módulo una textura antireflectante y un líquido con índice de refrectación acorde entre la perovskita y el silicio. Con esto se ha logrado reducir las pérdidas ópticas.

Además de los resultados obtenidos con este panel, el IMEC asegura haber alcanzado una eficiencia de conversión de energía de hasta el 25’3%, pero con un tamaño menor y “menos atractivo desde el punto de vista de la industria”. Así lo considera Aernouts quien, no obstante, apunta que el panel de rendimiento mejorado aumenta el atractivo de la fabricación de esta tecnología a partir de perovskita, material más barato que el silicio, dominante hoy en la industria.