Qué tienen

Dos tipos de celdas solares II

Hace tres años, investigadores dirigidos por el ingeniero eléctrico Hongwei Song en la Universidad Jilin en Changchun, China, informaron sobre una manera de sortear estos desafíos. Al rociar una pequeña cantidad de Ytterbium de metales de tierras raras en una perovskita estándar a base de cesio y plomo, descubrieron que podían construir un arreglo de perovskita con una arquitectura diferente y más simple. Al igual que las perovskitas convencionales, la versión dopada con Ytterbium absorbe fotones azules, energizando electrones en el material. Pero estos electrones no se convierten en corriente. En cambio, inmediatamente pasan su energía a los átomos de Ytterbium, que reemiten prácticamente todo como luz de infrarrojo cercano. La mayoría de estos fotones se acumulan en la celda de silicio que se encuentra debajo, que absorbe casi toda su energía y la convierte eficientemente en electricidad, perdiendo muy poco calor. Para la conversión de energía solar, sin embargo, lo que el equipo de Song creó de las perovskitas, fueron nanopartículas, que son difíciles de colocar de manera uniforme en una celda de silicio. El desafío es complejo con celdas comerciales de mejor desempeño, en las cuales el silicio está cubierto con una capa protectora de vidrio que se endurece intencionalmente. Las montañas de vidrio en miniatura ayudan a que la luz ingrese a la celda en lugar de reflejarse en su superficie superior, pero las nanopartículas

La mayoría de estos fotones se acumulan en la celda de silicio “ que se encuentra debajo, que absorbe casi toda su energía y la convierte eficientemente en electricidad, perdiendo muy poco calor.”

de perovskita no siempre forman una capa uniforme en la superficie rugosa. En una reunión de la American Chemical Society, se informó que han resuelto este problema. Utilizaron una técnica común de crecimiento de celdas solares conocida como deposición al vacío, para crear capas delgadas y lisas de perovskita dopada con Ytterbium en celdas solares de silicio de aproximadamente 14 centímetros. La técnica cubre la cadena montañosa de vidrio en miniatura con una película de perovskita uniforme. En el arreglo resultante, casi toda la luz azul absorbida por la perovskita se convierte en fotones de IR cercano. Como resultado, la celda de silicio de alta gama con la perovskita de Ytterbium debería permitirle convertir el 32,2% de la energía que absorbe como luz solar en electricidad, en comparación con el 27%, un aumento del 19,2%. Michael Graetzel, experto en energía fotovoltaica del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana, está de acuerdo. Pero dice que las preocupaciones prácticas, como el escape de fotones IR cercanos pueden limitar las ganancias a menos del 10%. Recientemente se creó BlueDot, para comercializar la tecnología. Tienen mucha competencia las empresas de perovskita, como Oxford PV en el Reino Unido y Saule Technologies en Varsovia, que ya están probando en campo sus arreglos de perovskita-silicio o se están preparando para hacerlo. Pero BlueDot espera superar a las otras compañías, porque su diseño en arreglos más simple debería permitir a los fabricantes estándar de celdas solares de silicio integrar las perovskitas en sus líneas de fabricación más fácilmente, y llevar las perovskitas a los techos del mundo.