La Universidad de Córdoba y la Universidad de Valencia han encontrado nuevas pruebas que confirman a un nuevo material fotovoltaico conocido como perovstika, por su estructura análoga al mineral CaTiO₃, como una de las alternativas más eficaces, por coste de producción y rendimiento, para la producción de energía solar. En un estudio desarrollado por científicos del Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada de la Universidad de Córdoba, del Institut de Ciència Molecular (ICMol) del Parc Científic de la Universitat de València y del École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suiza, se prueba que este material tiene valores de eficiencia de conversión eléctrica muy superiores a los valores récord de eficiencia de muchos de los sistemas fotovoltaicos estudiados en las últimas décadas, destacándolo como una prometedora alternativa a la actual tecnología fotovoltaica, basada en más del 80 % en el uso del silicio cristalino, un material caro de procesar.

La principal característica de este nuevo material es, según se describe en la tesis doctoral de la doctora Cristina Roldán Carmona, su naturaleza híbrida, orgánica e inorgánica, lo que permite ofrecer las ventajas típicas de los materiales inorgánicos, esto es, altas eficiencias de conversión de la luz solar en eléctrica, así como otras propiedades interesantes características de los materiales orgánicos, tales como su flexibilidad y facilidad de procesamiento. “La suma de estas propiedades convierte este material en una potente alternativa que es barata de producir, de fácil procesamiento y altamente eficiente”, en palabras de Roldán. Para la investigadora, la perovstika constituyen un material idóneo para la fabricación de células solares de bajo precio mucho más accesibles, eficientes y versátiles que la actual tecnología fotovoltaica y, además preparadas con materiales abundantes, lo que está generando una auténtica revolución a nivel mundial en este campo de investigación.

En este estudio, cuyos resultados han sido publicados en revistas de alto prestigio como Energy and Environmental Science o Advanced Energy Materials, los investigadores han creado un dispositivo fotovoltaico delgado, de espesor inferior a una lámina de papel, competitivo con muchas celdas fotovoltaicas existentes en el mercado. Hay que destacar, además, que la fabricación de sus componentes se lleva a cabo con sistemas similares a los utilizados en una imprenta y a baja temperatura, lo que favorece su preparación en continuo y sobre sustratos plásticos, permitiendo fabricar células solares muy delgadas y flexibles. Más aún, se han desarrollado estos mismos dispositivos en apariencia semitransparente, lo que permite usarlos como cristales y elementos decorativos en ventanas, a la vez que generan electricidad.

No obstante, según advierten los estudios desarrollados por las Universidades de Córdoba y Valencia, el principal inconveniente de este nuevo material es la presencia de plomo en su composición, para lo cual ya se están barajando diferentes posibilidades de sustitución por otros elementos químicos que permitan conservar los altos valores de eficiencia de conversión.

Referencias:

– Flexible high efficiency perovskite solar cells, Energy Environ. Sci., 2014,7, 994-997 (http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/EE/c3ee43619e#!divAbstract) Indice de Impacto: 15.49

– High efficiency single-junction semitransparent perovskite solar cells, Energy Environ. Sci., 2014,7, 2968-2973    (http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/EE/c4ee01389a#!divAbstract) Indice de Impacto: 15.49

– Metal-Oxide-Free Methylammonium Lead Iodide Perovskite-Based Solar Cells: the Influence of Organic Charge Transport Layers, Advanced Energy Materials, 4, 2014 (http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201400345/abstract)

Indice de Impacto: 14.385

– Efficient methylammonium lead iodide perovskite solar cells with active layers from 300 to 900 nm, APL MATERIALS, 2, 8      (http://scitation.aip.org/content/aip/journal/aplmater/2/8/10.1063/1.4890056)