Avanzan en el desarrollo de las ventanas que funcionan como placas solares

La tecnología para crear “ventanas solares” que permitirán a un edificio autoabastecerse de energía está más cerca tras los avances obtenidos por un grupo de investigadores australianos. Esta tecnología emplea células solares semitransparentes de perovskita que pueden reemplazar al cristal de las ventanas y captar la energía del sol a la vez que dejan pasar la luz a través de ellas.

El equipo liderado por el profesor Jacek Jasieniak, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad de Monash, ha logrado crear diferentes prototipos de células solares semitransparentes de perovskita con una eficiencia de conversión de energía del 15,5% y del 4,1%, manteniendo una transmitancia visible del 20.7% y el 52.4%, respectivamente.

Esto las sitúa en el mismo rango de rendimiento que las placas fotovoltaicas que vemos en los tejados y que usan principalmente silicio. Dependiendo del tipo de panel empleado, ofrecen un rendimiento de entre el 7 y el 13% (paneles de capa fina), el 13 y el 16% (paneles fotovoltaicos policristalinos) y el 15 y 21% (monocristalinos).

El mismo equipo ya había presentado avances en la fabricación de células solares semi transparentes en 2020. Entonces lograron células con una eficiencia de conversión de energía del 17% dejando pasar un 10% de la luz. Aunque en los nuevos prototipos hay una disminución en el rendimiento, el salto dado en la transmitancia visible es muy notable y acerca el material a su viabilidad comercial. Lo han logrado incluyendo en la composición del material de perovskita cesio y formamidinio, lo que también les ha permitido mejorar la estabilidad a largo plazo cuando han sometido el material a calor e iluminación continúa, replicando las condiciones de uso que encontrará fuera del laboratorio.

La perovskita es un mineral que fue descubierto por el geólogo alemán Gustav Ruse en 1839 en las montañas Urales de Rusia y se denomina, genéricamente, perovskita a cualquier material que comparte la estructura cristalina de aquel.

El sector fotovoltaico lleva más de una década investigando su uso para placas solares en combinación y/o sustitución del silicio por sus capacidades de absorción de la luz y ser un material más económico.

Por ejemplo, investigadores de la Universidad de Michigan crearon en 2020 células solares semitransparentes con una eficiencia del 8,1% y una transparencia del 43,3% que, según el periódico universitario Michigan News es, como mirar a través de unas gafas de sol.

De acuerdo con Jasieniaj, los materiales de perovskita pueden crearse en laboratorio y ajustarse a diferentes propósitos, incluyendo el tipo de energía que conducen y cuanta luz absorben, reflejan y transmiten. El profesor ha señalado que “este trabajo proporciona un gran paso adelante hacia la realización de dispositivos de perovskita estables y de alta eficiencia que se pueden implementar como ventanas solares para cumplir con lo que es una oportunidad de mercado en gran parte sin explotar”.