Han encendido paneles solares de plomo durante 1.000 horas. Nadie vio venir lo que ha pasado. Una noticia casi tan llamativa como la del tejado fotovoltaico que cubre tu casa de paneles solares. No hay duda de que los paneles solares y la energía solar en general han ganado una importante popularidad en los últimos años debido a la transición energética que se vive a nivel mundial. Son dispositivos que hacen uso de la energía del Sol para generar electricidad.
Se conforman de células solares que transforman la luz solar en energía eléctrica de manera directa. Las ventajas de su uso son numerosas y su empleo abarca varios sectores. En primer lugar, una de sus principales ventajas es que brindan una fuente de energía limpia y renovable. Como utilizan la energía del Sol, no emiten gases de efecto invernadero ni otros contaminantes que contribuyen al cambio climático.
Esto lleva a los paneles solares a ser considerados una alternativa sostenible y respetuosa con el medio ambiente. Además, se tratan de una solución energética versátil, pudiendo utilizarse tanto en áreas urbanas como rurales y hasta en zonas remotas sin acceso a la red eléctrica convencional.
Paneles solares de plomo encendidos durante 1.000 horas: la decisión que nadie vio venir
Una célula solar en tándem basada en perovskita de estaño-plomo ha logrado una eficiencia del 27,8%. Este producto viene de la mano de un grupo de científicos estadounidenses, quienes han fabricado una célula solar en tándem totalmente de perovskita. Viene con una pérdida de energía interfacial disminuida en el dispositivo superior de la célula. Fue desarrollada con una capa de transporte de huecos basada en un compuesto conocido como P3CT dopado con yoduro de plomo.
Este grupo de investigadores estuvo bajo el manto de la Universidad de Toledo, Estados Unidos. Han desarrollado una célula solar en tándem totalmente de perovskita con una célula superior de banda ancha. La misma ha sido bañada en perovskita de estaño-plomo (Pb-S) y una célula inferior de banda baja. Esta última tiene su base en un sustrato de perovskita tradicional.
El rasgo distintivo de esta célula es la capa de transporte de huecos (HTL) situada en el dispositivo superior. Fue fabricada con un compuesto dopado con Pb denominado poli, un material que brindaría una buena estabilidad y una alta movilidad de huecos.
La célula resultante de las pruebas fue construida con un sustrato de óxido de indio y estaño (ITO), la novedosa HTL, el absorbente de perovskita Sn-Pb, una capa de transporte de electrones (ETL) basada en buckminsterfullereno (C60), una capa amortiguadora de batocuproína (BCP) y un contacto metálico de plata (Ag).
Paneles solares de plomo: la apuesta que sorprende con su eficiencia
Esta célula obtuvo una eficiencia de conversión de potencia llamativa: del 22,7%. A su vez, registró una tensión de circuito abierto de 0,884 V, una densidad de corriente de cortocircuito de 32,0 mA cm2 y un factor de llenado del 80,3%.
Después, se procedió a combinarla con una célula inferior en un dispositivo tándem. Esta célula tendría 18,7% de eficiencia y estaría basada en un absorbedor de perovskita con un bandgap de 1,7 eV, un HTL realizado con un ácido fosfónico llamado carbazol metil-sustituido (Me-4PACz) y un ETL de C60.
El tándem campeón basado en P3CT obtuvo un 27,8 de eficiencia, 2,147 (2,146) V de tensión de circuito abierto, 15,7 mA/cm2 de densidad de corriente de cortocircuito y 82,6% de factor de llenado. Este mismo tándem mantenía aproximadamente un 97% de su eficiencia inicial pasadas 1.000 horas.
Una tecnología inquietante que se cierne sobre los paneles solares. El estudio que versa sobre este tema se titula “Suppressed deprotonation enables a durable buried interface in tin-lead perovskite for all-perovskite tandem solar cells” (La desprotonación suprimida permite una interfaz enterrada duradera en perovskita de estaño y plomo para células solares en tándem totalmente de perovskita). Está disponible en Joule, de CellPress. Si te ha sorprendido lo que pueden hacer los paneles solares de plomo, espera a conocer los paneles solares de diamante.
