El límite de eficiencia teórica de los paneles solares aumenta en un 33 %

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Perovskitas, perovskitas, perovskitas – uno podría pensar que el producto maneja el planeta con el número de titulares, pero hasta el momento todavía se encuentra fuera del mercado comercial de la energía solar. Hay, sin embargo, algún avance muy serio. Oxford PV, en Reino Unido, y los australianos de Greatcell están obteniendo resultados interesantes, así como las investigaciones de muchos laboratorios en todo el mundo.

Uno de los principales beneficios mencionados de las perovskitas es el precio, debido a que es más fácil producirlas. Sin embargo, a menudo se ha sugerido que los productos de perovskita podrían volverse más eficientes a través de una propiedad llamada “multiplicación de portadores”. Según un grupo de investigación estadounidense, la eficiencia teórica de la células solare de perovskita podría ser mucho mayor de lo se piensa. Se ha llegado a esta conclusión utilizando tres enfoques experimentales independientes.

La investigación establece que el límite de Shockley-Queisser de ~ 33 % para células solares basadas en silicio de una sola capa llega a un ~ 44 % para células solares de perovskita de una sola capa. Desde el punto de vista de la aplicación, esto significa que exactamente el mismo hardware que generaba 300 o 400 vatios por panel, podría ahora potencialmente generar un 33 % más de electricidad con los mismos costos.

La coordinadora de la investigación, Chris de Weerd, quien defendió con éxito su tesis doctoral basada en esta y otras investigaciones la semana pasada, dijo: “Hasta ahora, la multiplicación de portadores no había sido reportada para las perovskitas. Por fin hemos descubierto que tiene un gran impacto fundamental en este material. Por ejemplo, esto muestra que las perovskitas se pueden usar para construir fotodetectores muy eficientes, y en el futuro quizás células solares.”

El aspecto fundamental de la “multiplicación de portadores” es este: generalmente, el exceso de energía de los fotones en un panel solar se libera a través del calor. Sin embargo, si el exceso de energía de un evento de creación de electrones estándar alcanza un cierto umbral, puede ocurrir una interacción entre este “electrón caliente” y otros “electrones de valencia”, en los agujeros de esencia, y este segundo electrón puede generar electricidad a partir del mismo fotón. Más electricidad de la misma luz solar.

Por supuesto, no hemos llegado a ningún lugar cerca de los límites de eficiencia de las células solares basadas en silicio del 33 % con productos modernos y, lo que es más importante, casi el 0 % de la energía solar actual instalada en el mundo se basa en perovskita. Sin embargo, la investigación avanza.