Perovskita en celdas solares para la conversión de energía en hidrógeno

En esta ocasión mostraremos los avances tecnológicos que se han desarrollado con Perovskita durante el último año. Mejoras que se han ido descubierto gracias al esfuerzo de investigadores australianos de la Universidad Nacional de Australia (ANU). Así como de científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur. Se trata de un récord en eficiencia de un panel solar con Perovskita, superando el 20%. Siendo un punto positivo para la investigación se usaron materiales de bajo costo [1]. Lo cual nos acerca a una producción de hidrógeno más barato, lo cual favorece a las energías renovables. Antes de continuar, es necesario presentar a la Perovskita y su importancia en los paneles solares.

Perovskita en paneles solares

Como hemos hablado en otro blog, el perovskita es un conjunto de materiales con estructura cristalina. En el mundo de los paneles solares este material sirve como un sustituto de silicio, el cual presenta varias ventajas. Nombrando unas de ellas su precio económico, fácil fabricación y gran abundancia. Además del récord mostrado por los investigadores australianos. Sin embargo, este material presenta desventajas, como su corto lapso de vida en comparación con el silicio. Además, presenta baja tolerancia al calor, siendo su límite los 100° Celsius [2]. A continuación, será mostrado el proceso de producción desarrollado por los científicos.

Proceso de producción

Para lograr los resultados que mostraron en la revista Advanced Energy Materials, se utilizó lo siguiente:

• Celdas solares tándem de silicio-perovskita de bajo costo.

Estas juntaban dos tipos de células solares superpuestas para lograr una eficiencia del 24.3%. La cual supera a la mayoría de las células fotovoltaicas convencionales.

• Combinación de células solares en tándem de alta eficiencia con materiales catalizadores de bajo costo.

Este conjunto lograba dividir al agua en hidrógeno y en oxigeno mediante un proceso químico conocido como electrólisis.

Por lo que al usar materiales de bajo costo los investigadores lograron producir hidrógeno renovable más rentable. Además de lograr una eficiencia de conversión mayor al 20 por ciento.

Conclusión

A pesar de la gran labor que diversos investigadores han hecho a lo largo del mundo, aún hay trabajo por hacer. Sin embargo, cada resultado científico es un paso más cerca hacia una sociedad sustentable. El trabajo presentado por los investigadores tiene un gran potencial energético. Ya que comentan que un mayor presupuesto significaría avances en su sistema, donde buscan aumentar la eficiencia un 5%. Lo que nos indica que una eficiencia del 25% mejoraría la rentabilidad del hidrógeno sustentable. Donde el trabajo a realizar significaría conseguir un costo de producción del hidrógeno de 2.3 dólares por kilogramo. Lo cual nos acercaría al objetivo de conseguir un costo menor a 2 dólares por kilogramo. Esta y otras investigaciones solo nos demuestran el potencial energético del hidrógeno. Siendo ocupado para el almacenaje y la distribución de la energía producida por diversas fuentes energéticas.

Bibliografía

[1] El periódico de la energía. (2021, 4 septiembre). Establecen un nuevo récord de eficiencia del 20% en la conversión de energía solar a hidrógeno con una celda solar de perovskita. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://elperiodicodelaenergia.com/establecen-un-nuevo-record-de-eficiencia-del-20-en-la-conversion-de-energia-solar-a-hidrogeno-con-una-celda-solar-de-perovskita/

[2] Jiménez, J., & Estrella, J. P. (2021, 13 enero). Perovskita para celdas solares: el futuro de los materiales fotovoltaicas. Contexto UDLAP. Recuperado 8 de diciembre de 2021, de https://contexto.udlap.mx/perovskita-para-celdas-solares-el-futuro-de-los-materiales-fotovoltaicas/