El sector de las renovables se entusiasma con las posibilidades que ofrece y avanzan las investigaciones. Prevén que se utilizará en el 85% de la producción de energía fotovoltaica a nivel global. Ventajas, desventajas y desafíos a superar.
La perovskita es un mineral que ha sido en los últimos años uno de los principales focos de investigación y desarrollo en el sector de la energía solar fotovoltaica en todo el mundo por sus propiedades, que ofrecen la posibilidad de reducir los costos de producción de las celdas solares gracias a la fabricación a baja temperatura y en disolución.
Se trata de un material cristalino que ya se convirtió en una sensación en la investigación de la energía solar. Su nombre de origen ruso tiene una sencilla explicación: el mineral fue descubierto en el siglo XIX en los montes Urales.
El último informe de Rethink Energy advierte que la perovskita se convertirá en los próximos años en un insumo clave en la generación de energía fotovoltaica y señala que llegará a representar el 85% de la producción de la industria solar para el año 2040 con cerca de 1TW de producción al año.
Se espera que para 2026 la producción mundial de perovskita supere los 2 GW, aumente a 10 GW apenas un año más tarde y llegue a 100 GW en 2030. A partir de ahí, se disparará.
Según la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), el índice de eficiencia de las células solares de perovskita pasó de menos del 4% a más del 25% en una superficie activa de apenas un centímetro cuadrado en sólo una década pero, a pesar de ello, su comercialización se ve obstaculizada todavía por la preocupación que suscita su estabilidad y durabilidad.
En su informe Global Perovskites Forecast 2023-2040 Rethink Energy, con sede en la ciudad de Bristol, Inglaterra, afirma que superar estos obstáculos y convertir el perovskita en una “fuerza viable” en el campo de la energía solar llevará probablemente aún dos o tres años.
Pero en la opinión de sus analistas, en la segunda mitad de esta década los avances empezarán finalmente a experimentar un fuerte despegue.
En ese camino se espera que para el año 2026 la producción mundial de perovskita supere los 2 GW, antes de aumentar rápidamente a 10 GW apenas un año más tarde y a 100 GW en 2030. A partir de ahí, se disparará hasta alrededor de 1TW al año en 2040.
Según las previsiones de Rethink Energy, en 2040 más del 85% de la fabricación solar será de perovskita “de una forma u otra”.
Las ventajas de la perovskita para la energía solar
Mayor eficiencia: una de las principales ventajas de las celdas solares de perovskita es su alta eficiencia en la conversión de la luz solar en electricidad. A medida que la investigación avanzó, la eficiencia de estas celdas aumentó significativamente, superando en algunos casos el récord de eficiencia del silicio.
Bajo costo de producción: la perovskita se puede producir utilizando métodos de fabricación relativamente simples y de bajo costo, como la impresión por deposición de capas delgadas. Esto representa una ventaja significativa en comparación con el silicio, cuyo proceso de fabricación es más complejo y costoso.
Versatilidad: es un material versátil que se puede adaptar y aplicar en diversas formas, como recubrimientos flexibles y semitransparentes. Esta propiedad abre un amplio abanico de posibilidades para su integración en diferentes tipos de dispositivos, incluidos paneles solares integrados en edificios, ventanas y dispositivos electrónicos portátiles.
A pesar de su prometedor potencial, las celdas solares de perovskita aún enfrentan algunos desafíos y limitaciones que deben superarse antes de que se conviertan en una alternativa generalizada a los paneles solares de silicio.
Desafíos a superar
Sus desventajas podrían resumirse de la siguiente manera:
Estabilidad a largo plazo: la perovskita es menos estable que el silicio, lo que significa que puede degradarse más rápidamente con la exposición a la humedad, la luz y el calor. La investigación se centra en encontrar formas de mejorar la estabilidad de las celdas solares de perovskita para garantizar su durabilidad a largo plazo.
Escalabilidad: aunque los métodos de fabricación de perovskita son más simples que los del silicio, la producción a gran escala aún no se ha logrado de manera eficiente. Se requiere un enfoque en la escalabilidad de los procesos de fabricación para satisfacer la creciente demanda de energía solar.
Toxicidad: algunas formulaciones de perovskita contienen materiales tóxicos, como el plomo, lo que plantea preocupaciones ambientales y de seguridad. Los investigadores están trabajando en el desarrollo de formulaciones de perovskita más seguras y respetuosas con el ambiente.
A pesar de los desafíos que enfrenta, la combinación de las ventajas de eficiencia, bajo costo de producción y versatilidad hace que las celdas solares de perovskita sean una opción atractiva para una amplia gama de aplicaciones.
Además de los paneles solares convencionales, la perovskita también tiene el potencial de ser utilizada en dispositivos portátiles y wearables, sistemas de energía integrados en edificios y muchas otras aplicaciones.
