Los paneles solares fabricados por Estados Unidos ahora tendrán un alargamiento de su vida útil gracias al descubrimiento de un nuevo material de revestimiento, lo que deja las placas fabricadas en China en clara desventaja, pero ¿Cuál es esta supercélula?
Los paneles solares de China no duran nada en comparación con los fabricados en Estados Unidos
Las células solares de perovskita funcionan como una base protectora para las placas fotovoltaicas, según científicos de la Universidad Northwestern, porque ayudan a extender la resistencia de estos dispositivos ante factores ambientales.
Los investigadores descubrieron que uno de los problemas de utilizar este eficiente y económico material para los paneles es su escasa estabilidad en el tiempo.
Por un lado, estas células tienen un comportamiento eficaz proporcionado por el amonio que contiene en su revestimiento, pero este sufre un proceso de degradación cuando es sometido a factores ambientales como el calor o la humedad.
De allí que la idea de los científicos fue cambiar el amonio por amidinio, lo que ha resultado en la placa el mantenimiento de la estabilidad y el aumento a su vez de la resistencia ambiental.
El enemigo a vencer: la inestabilidad
En un informe de noviembre publicado en Science, el investigador Bin Chen, jefe del equipo de investigadores de la universidad, manifestó la necesidad de abocarse a la obtención de una mayor estabilidad con el uso de las células solares de perovskita.
Estos esfuerzos científicos incidieron en el descubrimiento de un novedoso recubrimiento con mayor resistencia al desgaste, superando ampliamente a los otros revestimientos; de hecho, resultó ser resistente ¡Hasta una diez veces más!
Por otro lado, con el uso de este material para fabricar supercélula se pudo triplicar la extensión de la vida útil de la placa, en el sentido de demorar en ceder su eficiencia bajo condiciones de elevada adversidad ambiental.
En este particular, otro de los investigadores a cargo, Mercouri Kanatzidis, refirió que el uso de estas células como revestimiento protector produce un reforzamiento químico y ayuda al incremento de la eficiencia, lo que representa un avance importante en la viabilidad económica de las células solares con base a silicio.
Por qué la perovskita como alternativa al silicio
Desde hace mucho tiempo se ha utilizado el silicio como elemento base en la capa absorbente de luz solar en las placas, sin embargo, producir este resistente y confiable elemento es sumamente costoso, además de tener un límite en su eficiencia.
De allí que los investigadores de la Universidad Northwestern se hayan enfocado en las perovskitas, una familia de compuestos cristalinos, las cuales resultan de menor costo y ofrecen mayor resistencia. No obstante, dichas células presentan como principal limitante la afectación ante los siguientes factores:
- Exposición extendida a los rayos soles
- Temperaturas extremas fluctuantes
- Niveles de humedad
- Presencia de agua
Estas limitaciones han podido ser solventadas por los científicos incluyendo ligandos de amidinio, componentes que actúan de manera estable cuando se unen con la perovskita, alcanzando así un revestimiento protector más eficiente.
Los ligandos de amidinio presentan una mayor resiliencia ante condiciones extremas ambientales debido a las particularidades de su estructura química, en el sentido que la uniformidad de la distribución electrónica le otorga mayor resistencia en un nivel térmico y químico.
Entre los resultados obtenidos por el equipo de investigadores destaca un 26,3% de eficiencia en la conversión energética, es decir, convierte este porcentaje de radiación solar en energía eléctrica.
Otro hallazgo importante fue la conservación del 90% de eficiencia durante la etapa inicial luego de realizar más de mil horas de evaluación ante factores extremos, lo cual indica tener una vida útil tres veces más extensa que la de las otras placas solares.
En definitiva, si el equipo de investigadores de la Universidad Northwestern en Estados Unidos avanza en la combinación de ligandos de amidinio con perovskitas para la fabricación de paneles solares pondrían cuesta arriba el mercado a las marcas chinas.
Fuente: Agencia ID.
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