Revolución en Stuttgart: ¡Cómo las células solares de perovskita están dando forma al futuro energético!

Revolución en Stuttgart: ¡Cómo las células solares de perovskita están dando forma al futuro energético!

El Dr. Afshan Jamshaid, investigador postdoctoral de Pakistán, y Asfaw Assegde, investigador de Etiopía, trabajan en el Instituto de Energía Fotovoltaica (ipv) de la Universidad de Stuttgart. Este instituto es conocido por su papel de liderazgo en el desarrollo de la tecnología fotovoltaica. Assegde se especializa en la mejora de la estabilidad de las células solares de perovskita y en ingeniería de composición y tiene como objetivo desarrollar células solares inorgánicas transparentes que sirvan como ventanas en los hogares en el futuro. Creció en una zona sin electricidad y sabe lo valiosa que puede ser la energía solar, especialmente en regiones con poco acceso a la electricidad.

Assegde también destaca la importancia de que Alemania ofrezca instrumentos e instalaciones científicos de alta calidad. Planea regresar a Etiopía en la próxima década para construir un centro de investigación de energías renovables. También quiere fundar una nueva empresa para poner en práctica los resultados de su investigación. Stuttgart, conocida por su combinación de vida urbana y natural, le ofrece la inspiración que necesita, sobre todo gracias a su proximidad a la Selva Negra y la disponibilidad de comida halal.

La tecnología clave: células solares de perovskita

Las células solares de perovskita se consideran una tecnología clave para la transición energética. Desde 2009, han aumentado su eficiencia de sólo el 3% a más del 31%, lo que subraya su potencial como solución sostenible para la energía solar. Su singularidad radica en la estructura cristalina, que combina componentes orgánicos e inorgánicos. Esta tecnología permite una gran flexibilidad y una composición de materiales versátil, lo que ofrece ventajas decisivas sobre las células solares tradicionales.

El Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) apoya proyectos de investigación y desarrollo para aumentar la eficiencia y la vida útil de las células solares de perovskita de haluro metálico. El objetivo es acelerar la comercialización de esta tecnología y reducir significativamente los costes de producción. Las perovskitas representan el principal material de absorción o "capa activa" de estas células solares, lo que significa que absorben la luz y, por lo tanto, excitan partículas cargadas que producen energía eléctrica.

Comparación con las células solares tradicionales.

• Wirkungsgrad: Perowskit bis zu 25%, traditionelle etwa 15-20%
• Produktionskosten: Perowskit deutlich günstiger
• Flexibilität: Perowskit sehr hoch, traditionelle begrenzt

No se pueden pasar por alto las ventajas de las células solares de perovskita: ofrecen mayor eficiencia y rendimiento, costes de producción significativamente más bajos y una amplia gama de aplicaciones, desde dispositivos portátiles hasta soluciones arquitectónicas. Sin embargo, enfrentan desafíos como la estabilidad a largo plazo y la sensibilidad a ambientes húmedos. También existen preocupaciones sobre la toxicidad de ciertos materiales.

Los acontecimientos recientes muestran que empresas como Oxford PV, CubicPV y Saule Technologies están trabajando en avances en la tecnología. Los proyectos piloto ya demuestran el potencial para aplicaciones comerciales. Energía solar en línea predice que el tamaño del mercado de células solares de perovskita podría aumentar de 301,3 millones de dólares en 2023 a más de 15 mil millones de dólares en 2031, registrando una tasa compuesta anual del 64,61%.

La investigación sobre la tecnología de la perovskita no sólo podría revolucionar la energía solar, sino que también podría contribuir decisivamente a reducir las emisiones de CO₂. Los consumidores pueden esperar una mayor eficiencia de costes y un mejor rendimiento energético. El Departamento de Energía de EE.UU. se muestra optimista sobre la integración de esta tecnología en los sistemas existentes, lo que podría cambiar permanentemente la combinación energética mundial.