Si bien las perovskitas tienen el potencial de alcanzar altas eficiencias (el récord mundial porque una celda de perovskita solo es un poco más del 25%), la mayoría de las celdas de perovskita de mejor rendimiento en la actualidad son pequeñas, de menos de una pulgada de ancho.
La ampliación hace que sea más difícil alcanzar los límites de eficiencia potencial. En este momento, los paneles de Saule, que tienen un metro de ancho, alcanzan alrededor del 10% de eficiencia. Esto se ve empequeñecido por los paneles de silicio comerciales de tamaños similares, que generalmente alcanzan una eficiencia de alrededor del 20%.
Olga Malinkiewicz, Fundador y director de tecnología de Saule, dice que el objetivo de la compañía era sacar una celda solar solo de perovskita, y las eficiencias más bajas no importarán si la tecnología es lo suficientemente barata.
Saule está tratando de llegar donde los paneles solares de silicio no lo harán: a los techos que no pueden soportar el peso de los pesados paneles revestidos de vidrio, oa aplicaciones más especializadas, como las persianas solares, que la compañía está probando actualmente.
Mientras Saule lanza productos de película fina para más aplicaciones de nicho, otras compañías esperan vencer, o al menos unirse, al silicio en su propio juego. Con sede en el Reino Unido Oxford PV
Dado que el silicio absorbe la luz hacia el extremo rojo del espectro visible, y las perovskitas se pueden ajustar para absorber diferentes longitudes de onda, recubrir una capa de perovskita sobre las células de silicio permite que las células de combinación alcancen una mayor eficiencia que el silicio solo.
Las celdas combinadas de Oxford PV son pesadas y rígidas, como las celdas de solo silicio. Pero dado que son del mismo tamaño y forma, las nuevas celdas pueden encajar fácilmente en paneles para arreglos de techo o granjas solares.
OXFORD PV
Chris caso, Director de tecnología de Oxford PV, dice que la compañía está enfocada en reducir el costo nivelado de la electricidad, una métrica que tiene en cuenta los costos de instalación y operación de por vida de un sistema. Si bien colocar capas de perovskitas sobre silicio aumenta el costo de fabricación, dice que el costo nivelado de la celda de combinación debería caer por debajo del silicio con el tiempo porque estas nuevas celdas son más eficientes. Oxford ha establecido varios récords mundiales en eficiencia para este tipo de celda en los últimos años, el más reciente alcanzó el 29,5%.
Semiconductor Microquanta, una empresa china de perovskita con sede en Hangzhou, también está tomando algunas señales de las células solares de silicio. La empresa fabrica paneles a partir de celdas rígidas revestidas de vidrio fabricadas con perovskitas.
La fábrica piloto de Microquanta abrió en 2020 y debería alcanzar los 100 megavatios de capacidad para fin de año, dice Buyi Yan, director de tecnología de la empresa. La compañía tiene paneles de demostración instalados en varios edificios y granjas solares en toda China.
Resolviendo la estabilidad
La estabilidad de las perovskitas mejoró de minutos a meses en el lapso de unos pocos años. Pero la mayoría de las celdas de silicio instaladas en la actualidad tienen una garantía de alrededor de 25 años, un objetivo que las perovskitas aún no pueden alcanzar.
Las perovskitas son particularmente sensibles al oxígeno y la humedad, que pueden interferir con los enlaces en el cristal, impidiendo que los electrones se muevan eficazmente a través del material. Los investigadores han estado trabajando para mejorar la vida útil de las perovskitas, tanto desarrollando recetas de perovskitas menos reactivas como encontrando mejores formas de empaquetarlas.
Oxford PV, Microquanta y Saule dicen que han resuelto el problema de la estabilidad, al menos lo suficientemente bien como para vender sus primeros productos.
La estimación del rendimiento a largo plazo de las células solares se suele realizar mediante pruebas aceleradas, poniendo las células o los paneles en condiciones muy estresantes para simular años de desgaste. El conjunto de pruebas más común para celdas de silicio para exteriores es una serie llamada IEC 61215.
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