Científicos trabajan en la tercera generación de celdas fotovoltaicas

Dado el enorme potencial de energía solar de nuestro país, un grupo de investigadores del Instituto de Química y Bioquímica de la Universidad de Valparaíso trabaja en el desarrollo de una nueva generación de celdas fotovoltaicas, centrando su búsqueda en materiales alternativos o complementarios a las celdas actuales, basadas en silicio.

El proyecto liderado por el director del Laboratorio de Electroquímica UV, doctor Daniel Ramírez, destaca entre sus objetivos el poder fomentar el desarrollo de tecnologías que utilicen perovskitas.

Tal como lo explica el doctor Ramírez, la perovskita es un material fotovoltaicamente activo, que actúa con los fotones del sol y genera corriente eléctrica. Las placas solares vigentes son a base de silicio, las cuales, además de ser más caras que otras opciones, tienen una eficiencia que alcanza a un 20 %, en promedio. La perovskita, en cambio, es un material más barato y, si bien en algunos ensayos ha llegado a ser menos eficiente que el silicio, a escala de laboratorio tiene la propiedad de ser más estable en el tiempo, una ventaja que permite estudiarla con mayor profundidad.

“Esta celda, que está compuesta por bromuro-plomo-cesio, da un alcance de tiempo mucho más amplio para realizar estudios, antes de que se degrade. Esos estudios permiten comprender cómo opera ese material en funcionamiento de celda. Y si uno logra entender cómo funciona, podríamos avanzar en cómo obtener una mayor eficiencia o cuáles son las fuentes de pérdida. Al conocer dónde están sus bemoles, tienes la oportunidad de diseñar estrategias químicas o físicas para poder atacar esas debilidades. Nuestras mejores celdas están todavía en un promedio sub 15% de eficiencia”.

El académico destaca que lo innovador del trabajo que están desarrollando se da en tres áreas: en el estudio de un material estable, en entender el mecanismo de funcionamiento más íntimo de la celda solar y en el desarrollo de la tecnología para minimizar los residuos de la síntesis de la placa.

El doctor Ramírez adelanta que se encuentra desarrollando un trabajo colaborativo con el doctor Juan Antonio Anta, profesor del departamento de Sistemas Físicos, Químicos y Naturales de la Universidad Pablo Olavide de Sevilla, España, quien visitó la Universidad de Valparaíso para realizar una estadía corta gracias a la adjudicación del concurso de Atracción de Capital Humano Avanzado del Extranjero (MEC ) de Conicyt.

El doctor Anta cuenta con una vasta experiencia en la síntesis y caracterización de celdas solares de perovskita y durante su estadía compartió sus conocimientos a través del curso “Fundamentos, modelización y caracterización experimental de células solares de nueva generación”, donde abordó los fenómenos físicos que se desprenden del uso de perovskitas para montar celdas a escala de laboratorio y realizó ensayos experimentales.

Para Daniel Ramírez este trabajo en conjunto no tiene precedentes y viene de alguna manera a apoyar el desarrollo de la investigación fotovoltaica en Chile.