La última gran innovación en este sector está apadrinada por Bill Gates, cofundador de Microsoft, y promete ser el futuro de la energía solar. La empresa CubicPV, afincada en Massachusetts (Estados Unidos) y dedicada a la creación de paneles fotovoltaicos, ha diseñado un nuevo panel solar que se componen de una capa inferior de silicio (Si) y otra superior de perovskita, lo que le otorga una eficiencia de más del 30% en comparación con las soluciones de otros fabricantes que se están comercializando y no poseen esta tecnología.

El magnate tecnológico Bill Gates está tan convencido del éxito de estos nuevos paneles, que han denominado 'células solares en tándem', que ha respaldado el proyecto a través de su firma de inversión Breakthrough Energy Ventures, como ha indicado el medio CNBC. Además de esto, el mes pasado el Departamento de Energía de los Estados Unidos desveló que la compañía CubicPV será el principal participante de un nuevo centro de investigación del Instituto Tecnológico de Massachusetts.

Con silicio y perovskita

La clave de estos nuevos paneles es la combinación del silicio, un material del que se fabrican la gran mayoría de las células fotovoltaicas, junto con la perovskita, un mineral relativamente raro en la corteza terrestre que podría transformar la energía sostenible y la carrera contra el cambio climático al aumentar significativamente el rendimiento de los paneles solares comerciales.

Los científicos de la compañía aseguran que las placas fotovoltaicas de perovskita pueden superar al silicio en varias formas, ya que tienen un coeficiente de absorción más alto, lo que significa que pueden capturar una gama más amplia de energía de fotones en el espectro de la luz solar para entregar más energía. De hecho, estiman que éstas últimas células tándem son capaces de ofrecer un rendimiento de alrededor del 31,5% frente al 21% de aquellas fabricadas con solo silicio, y del 25,7% sobre las que están creadas únicamente con perovskita.

Unas placas solares. iStock Omicrono

Otra gran ventaja de esta tecnología es que las células de perovskita pueden ser más sostenibles de producir que las de silicio. Esto se debe a que se necesita calor intenso y grandes cantidades de energía para eliminar las impurezas del silicio, lo que produce muchas emisiones de carbono. Mientras que las primeras son muy delgadas -menos de una micra- y se pueden pintar o rociar sobre superficies, lo que hace que también sean más baratas de fabricar.

Al utilizar una capa inferior de silicio y una superior de perovskita, la compañía ha señalado que su eficiencia alcanzará el 30%. "El tándem extrae más energía del sol, lo que hace que cada instalación solar sea más poderosa y acelera la capacidad del mundo para frenar los peores impactos del cambio climático. Creemos que la próxima década toda la industria cambiará a tándem", ha señalado Frank van Mierlo, director de la empresa CubicPV, a la CNBC.

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El directivo también ha indicado que la gran ventaja de esta tecnología es la química de perovskita de la compañía y su método de fabricación de bajo coste para la capa de silicio que hace que el enfoque en tándem sea económico. "La perovskita es un material disruptivo que no altera el modelo de negocio: la capacidad arraigada de fabricación basada en silicio. Nuestro producto será mejor para producir energía de menor coste que cualquier tecnología solar de la competencia", ha indicado Chris Case, CTO de Oxford PV -compañía que planea comenzar a fabricar módulos tándem-, al mismo medio.

Desafíos pendientes

La perovskita es un interesante material para la fabricación de células fotovoltaicas, pero aún se enfrenta a ciertos desafíos en términos de coste, durabilidad e impacto ambiental. Una de las versiones de este mineral que ofrece mejor rendimiento es la perovskita de haluro de plomo, pero los investigadores están tratando de formular otras composiciones para evitar la toxicidad del plomo.

Paneles solares. Unsplash Omicrono

Martin Green, investigador de células solares de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia, ha asegurado que las células tándem basadas en silicio serán el próximo gran paso adelante en la tecnología fotovoltaica; aunque advierte que no se conoce aún si funcionarían lo suficientemente bien fuera del laboratorio. Esto se debe a que los materiales de perovskita pueden degradarse cuando se exponen a la humedad. 

"La gran pregunta es si las células en tándem de perovskita y silicio alguna vez tendrán la estabilidad requerida para ser comercialmente viables. Aunque se ha avanzado en los últimos años, los únicos datos de campo publicados para tales células en tándem con eficiencia competitiva sugieren que sólo sobrevivirían unos meses al aire libre, incluso cuando se encapsulan cuidadosamente", ha señalado Green.

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