Avance clave en la energía solar: la perovskita alcanza un hito histórico de eficiencia en submódulos de gran tamaño

La tecnología solar de perovskita ha dado un paso fundamental hacia su comercialización tras alcanzar una eficiencia récord del 23,5% en un dispositivo de gran superficie. Este avance, desarrollado por investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia en colaboración con la empresa UtmoLight, acerca esta alternativa fotovoltaica a la fabricación industrial y abre nuevas perspectivas para el sector energético global según los datos difundidos por El Periódico de la Energía. El hito se ha conseguido específicamente en un submódulo de treinta por treinta centímetros, el cual cuenta con una superficie útil de seiscientos setenta y seis centímetros cuadrados. La eficiencia obtenida, que ya ha sido debidamente certificada y medida una vez estabilizado el rendimiento del dispositivo, supera en exactamente cero coma seis puntos porcentuales la marca anterior registrada para este tipo de dimensiones. Este resultado posee una gran relevancia científica y técnica debido a que uno de los mayores obstáculos históricos de la perovskita ha sido precisamente la dificultad para mantener su alta capacidad de generación eléctrica a medida que aumenta de manera considerable el tamaño de las células solares. Hasta el momento actual, la gran mayoría de los resultados más sobresalientes de esta tecnología fotovoltaica se habían logrado de manera exclusiva en diminutos dispositivos de laboratorio que apenas alcanzaban un centímetro cuadrado de superficie. El equipo de investigación responsable de este importante progreso ha estado dirigido por Xiaojing Hao, quien ejerce como profesora en la Escuela de Ingeniería Fotovoltaica y de Energías Renovables de la mencionada institución universitaria australiana. Junto a ella han trabajado de forma directa otros investigadores como Zhen Li y Ziyue Feng, centrando sus esfuerzos en el desarrollo avanzado tanto de nuevos materiales como de métodos de fabricación innovadores que permitan trasladar con éxito los logros del laboratorio hacia dispositivos de mayores dimensiones sin que esto suponga una pérdida de rendimiento energético. La propia profesora Hao ha explicado que el objetivo principal no consiste únicamente en establecer un nuevo récord estadístico de eficiencia, sino en lograr diseñar materiales y estructuras que sigan operando con eficacia al pasar de las celdas experimentales a superficies verdaderamente relevantes para las necesidades de la industria. La perovskita se posiciona actualmente como uno de los materiales que mayor interés despierta en todo el mundo para el desarrollo de las futuras generaciones de paneles solares gracias a su excelente capacidad para convertir la luz solar en electricidad. Asimismo, la posibilidad real de fabricarla a través de procesos que resultan potencialmente menos costosos la convierte en una alternativa altamente prometedora frente al silicio, material que continúa predominando en la industria fotovoltaica tradicional. Una de las aplicaciones más interesantes de esta tecnología es la creación de células solares en tándem, las cuales combinan de manera estratégica una capa de perovskita junto con otra de silicio para aprovechar diferentes partes del espectro de la luz solar. De esta forma, ambos materiales pueden trabajar conjuntamente para incrementar de forma notable la producción total de electricidad a partir de una misma superficie, permitiendo aumentar el rendimiento de los paneles sin necesidad de ampliar de manera proporcional sus dimensiones físicas. Pese a estos notables avances, todavía persisten diversos obstáculos técnicos que dificultan la comercialización generalizada de la perovskita, destacando especialmente su durabilidad limitada y la complejidad que implica fabricar dispositivos de gran superficie con resultados que sean completamente uniformes y reproducibles a escala masiva. El material puede sufrir un deterioro progresivo al enfrentarse a una exposición prolongada a factores ambientales como la humedad, el calor extremo y la propia luz solar intensa, lo que obliga a los científicos a buscar soluciones duraderas. Por esta razón, además de continuar mejorando la eficiencia energética, los investigadores deben garantizar que el material preserve todas sus propiedades intactas durante largos periodos de funcionamiento continuo y que los procesos de fabricación resulten totalmente fiables para la industria. Una de las particularidades más destacadas de este nuevo desarrollo tecnológico radica en que los científicos lograron prescindir por completo de la tradicional capa de óxido de níquel que se emplea habitualmente en otras células solares de perovskita para facilitar el movimiento interno de las cargas eléctricas. Aunque dicha capa cumple un rol importante dentro del dispositivo, también puede reaccionar negativamente con la perovskita y acelerar su deterioro, además de requerir una etapa adicional y más costosa dentro de la línea de ensamblaje industrial. Para sortear estas limitaciones, el equipo desarrolló un método alternativo que permite crear directamente durante el proceso de fabricación una estructura interna capaz de facilitar la extracción de cargas eléctricas sin la necesidad de incorporar el óxido de níquel convencional. La colaboración estrecha con la empresa UtmoLight ha resultado completamente fundamental para este proceso, ya que aporta su experiencia práctica en la fabricación de dispositivos de gran superficie para comprobar desde las etapas iniciales si los diseños se adaptan a la industria. El siguiente gran paso previsto por los investigadores consiste en probar su avanzada tecnología en un módulo fotovoltaico de veintiocho metros cuadrados, una superficie representativa de los paneles comerciales actuales, con el fin de evaluar la evolución del rendimiento y aspirar a una eficiencia de entre el 18% y el 19%.