{"id":53979,"date":"2022-05-01T08:21:02","date_gmt":"2022-05-01T06:21:02","guid":{"rendered":"https:\/\/miradordeatarfe.es\/?p=53979"},"modified":"2022-05-02T14:45:56","modified_gmt":"2022-05-02T12:45:56","slug":"la-perovskita-nuestra-gran-aliada-en-la-lucha-contra-el-cambio-climatico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/miradordeatarfe.es\/?p=53979","title":{"rendered":"La perovskita, nuestra gran aliada en la lucha contra el cambio clim\u00e1tico"},"content":{"rendered":"
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La energ\u00eda solar<\/a> fotovoltaica, que consiste en la captaci\u00f3n de la energ\u00eda solar para ser convertida en electricidad, ha experimentado una gran revoluci\u00f3n en las dos \u00faltimas d\u00e9cadas con el empleo masivo de un material llamado perovskita.<\/h3>\n

Actualmente estamos en la cuarta generaci\u00f3n de c\u00e9lulas solares; as\u00ed es como se denominan los dispositivos o placas solares en del campo cient\u00edfico.<\/p>\n

La primera generaci\u00f3n de c\u00e9lulas solares est\u00e1 basada en silicio cristalino o policristalino, con una eficiencia m\u00e1xima del 22\u00a0%.<\/p>\n

En las de segunda generaci\u00f3n se emplean las llamadas c\u00e9lulas de capa fina, basadas en elementos como el selenio, zinc, galio, indio, cadmio y esta\u00f1o.<\/p>\n

En las de tercera generaci\u00f3n se utilizaron por primera vez materiales nanom\u00e9tricos para captar radiaci\u00f3n solar. En ella se usan compuestos org\u00e1nicos absorbedores de luz (c\u00e9lulas solares de colorante) junto con las c\u00e9lulas solares polim\u00e9ricas en las se emplean pol\u00edmeros conductores.<\/p>\n

La cuarta generaci\u00f3n se caracteriza por las c\u00e9lulas solares basadas en perovskita.<\/p>\n

El auge de las perovskitas<\/h2>\n

El empleo masivo de este material comenz\u00f3 en 2009 en Jap\u00f3n cuando un grupo de investigadores de la Universidad de Tokio emple\u00f3 una perovskita como material absorbedor de luz<\/a>. Ya en el primer experimento, los cient\u00edficos obtuvieron una buena eficiencia de conversi\u00f3n de luz solar a electricidad, de un 3,8\u00a0%. Aunque el valor es bajo, para una primera prueba es m\u00e1s que aceptable.<\/p>\n

A pesar del gran resultado inicial, comprobaron que la estabilidad era muy baja. No obstante, aquel fue solo el inicio de una loca carrera hacia lo que es hoy en d\u00eda una prometedora realidad. En algo m\u00e1s de una d\u00e9cada, se ha alcanzado una eficiencia de conversi\u00f3n del 25,5\u00a0%.<\/p>\n

Este material ha avanzado en tan solo trece a\u00f1os lo que el silicio tard\u00f3 cincuenta a\u00f1os en recorrer. Se ha mejorado mucho su estabilidad frente a agentes externos como la humedad y el ox\u00edgeno, y la perovskita ya no se degrada en horas. No obstante, todav\u00eda falta mejorar el encapsulado final de las c\u00e9lulas solares para asegurar un larga vida \u00fatil del producto final.<\/p>\n

Estructura y composici\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Las perovskitas<\/a> son materiales con estructura qu\u00edmica ABX\u2083, donde A es un cati\u00f3n org\u00e1nico voluminoso como el metilamonio o inorg\u00e1nico como el cesio, B es un elemento met\u00e1lico como el plomo o el esta\u00f1o y X es un elemento halogenado, siendo bromo y cloro los m\u00e1s habituales.<\/p>\n

La perovskita nos ha permitido disminuir costes de fabricaci\u00f3n. Su s\u00edntesis es sencilla y muy r\u00e1pida, y adem\u00e1s se emplean materiales abundantes y baratos. No es necesario emplear temperaturas elevadas de procesado como ocurre en las c\u00e9lulas solares de silicio y en las de capa fina (primera y segunda generaci\u00f3n de c\u00e9lulas solares).<\/p>\n

Todas estas caracter\u00edsticas de s\u00edntesis permiten que la fabricaci\u00f3n de un panel solar de perovskita sea mucho m\u00e1s econ\u00f3mico que un panel solar de silicio.<\/p>\n

Adem\u00e1s, son materiales multifuncionales, absorben luz y son capaces de transportar tanto electrones como huecos. Son muy agradecidos, ya que con peque\u00f1as modificaciones de s\u00edntesis se pueden modificar sus propiedades f\u00e1cilmente. A todo esto hay que a\u00f1adir los grandes esfuerzos que se est\u00e1n realizando para que sean estables y duraderas.<\/p>\n

Pieza clave del cambio energ\u00e9tico<\/h2>\n

La perovskita es un material barato y, como en su proceso de fabricaci\u00f3n no es necesario emplear altas temperaturas, es posible fabricar las c\u00e9lulas solares incluso sobre substratos flexibles.<\/p>\n

Al ser nanomateriales con gran capacidad para absorber la radicaci\u00f3n solar, los dispositivos finales son ligeros y semitransparentes, ya que no es necesaria una capa gruesa de material. Y debido a la alta eficiencia de conversi\u00f3n energ\u00e9tica, incluso en condiciones lum\u00ednicas bajas pueden llegar a ser empleadas como ventanas inteligentes en arquitectura y en interiores para suministrar electricidad a los dispositivos m\u00f3viles que tanto empleamos actualmente, como son los tel\u00e9fonos inteligentes, port\u00e1tiles, etc.<\/p>\n

Y por si todo esto fuera poco, la perovskita aun nos ha sorprendido una vez m\u00e1s. No solo se presenta como un sustituto del silicio, sino tambi\u00e9n como un aliado. Al unir ambos materiales se ha podido alcanzar una eficiencia de conversi\u00f3n del 29,15\u00a0% y m\u00e1s de 300 horas de funcionamiento, muy cerca del l\u00edmite te\u00f3rico que es de un 33\u00a0%.<\/p>\n

Esta combinaci\u00f3n permite aumentar la eficiencia, ya que cada material absorbe ondas de luz a diferentes longitudes; el silicio absorbe en el rojo y en el infrarrojo y la perovskita mayoritariamente en el verde, azul y ultravioleta. Por eso, su combinaci\u00f3n hace que se aproveche pr\u00e1cticamente toda la radiaci\u00f3n solar que llega a la Tierra desde el Sol.<\/p>\n

Actualmente los paneles solares comerciales, que cada vez se ven m\u00e1s en los tejados de nuestras casas, est\u00e1n basados en silicio cristalino o arseniuro de galio, que tienen un precio elevado. Siguen predominando estos materiales porque el escalado industrial de las c\u00e9lulas solares de perovskita (para la producci\u00f3n de paneles solares) todav\u00eda no est\u00e1 desarrollado plenamente.<\/p>\n

No obstante, las c\u00e9lulas solares de perovskita van a desempe\u00f1ar un papel crucial en el necesario cambio energ\u00e9tico al que se enfrenta actualmente la sociedad.<\/p>\n

La perovskita, nuestra gran aliada en la lucha contra el cambio clim\u00e1tico<\/a><\/p><\/blockquote>\n