En la era de la proliferación de las energías limpias, la solar se ha instalado como una referencia del sector. No obstante, el equilibrio entre su eficiencia, estabilidad y coste sigue siendo aún un pequeño reto para los ingenieros. Es por ello que en los últimos años se han ido sucediendo los intentos de avanzar hacia una mayor eficiencia, y la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) ha informado de importantes avances registrados en esta materia.

El equipo está dirigido por los profesores Li Gang y Yang Guang, ambos del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, y en él los investigadores trabajan a destajo para abordar la cuestión principal: aumentar la eficiencia de la conversión energética de las TSC de perovskita/silicio entre un 34 y 40%

En palabras del profesor Li Gang: “Aunque los dispositivos a escala de laboratorio han demostrado un impresionante avance en cuanto a eficiencia, es necesario seguir mejorando su fiabilidad, y esto pasa por minimizar pérdidas de los dispositivos de área pequeña a los módulos de área grande”. Asimismo, el equipo recalcó que los materiales de perovskita son vulnerables a la humedad, al oxígeno, a la luz ultravioleta y a las variaciones de la temperatura. Todos ellos, factores que restan eficiencia con el tiempo.

Retos medioambientales

El equipo también plantea los retos de fabricación, entre los que se incluye garantizar la uniformidad de los materiales y controlar los posibles defectos. Los datos sobre la fiabilidad siguen siendo limitados. “También se debe prestar atención a la garantía de que la fabricabilidad de los materiales y los métodos se ajuste a las normas industriales”, añadió el profesor Li.

Los materiales de perovskita son asequibles, sí, pero su impacto medioambiental suscita preocupaciones. Es por ello que el equipo de PolyU insta a desarrollar alternativas sostenibles a la par que eficaces en temas como la gestión o el reciclaje del plomo, lo que permite garantizar la viabilidad de la tecnología a largo plazo. El enfoque de la investigación (que se ha publicado en la revista Nature Photonics) combina la innovación científica con la responsabilidad medioambiental.

“El desarrollo de TSC de perovskita/silicio eficientes y fiables debe abordar estos retos científicos pendientes para lograr unos costes de electricidad nivelados más bajos”, afirmó el profesor Yang Guang.

El equipo prevé que este trabajo acelere la transición de los prototipos de laboratorio a la producción a gran escala, en consonancia con los objetivos nacionales de alcanzar el pico de emisiones de carbono y la neutralidad.

Si tiene éxito, el objetivo de eficiencia del 40% de PolyU podría impulsar las células solares tándem de perovskita/silicio desde los laboratorios de investigación hasta los tejados y las redes industriales, lo que supondría un paso decisivo hacia un futuro energético más limpio.