Los sistemas solares fotovoltaicos ofrecen un funcionamiento sin emisiones de carbono, pero no se puede decir lo mismo de su proceso de fabricación, que consume cantidades ingentes de energía, señala MLG Electrosolar.
El silicio es muy fácil de encontrar en la naturaleza y se pisa cada vez que se va a la playa; el principal componente de la arena es el dióxido de silicio. El problema es que los módulos solares requieren silicio elemental puro, y su producción exige fundir el óxido de silicio a temperaturas de hasta 2000°C con un horno de arco eléctrico.
Generar todo ese calor requiere cantidades considerables de energía y, por desgracia, la mayor parte sigue procediendo de centrales eléctricas de carbón.
Para que la energía solar sea ecológica en todas las fases del ciclo de vida del producto, es necesario reducir la huella energética de su proceso de fabricación.
Las perovskitas, por su parte, están hechas de una red cristalina de moléculas orgánicas, metales y halógenos. El proceso de fabricación de las células solares de perovskita no implica las altas temperaturas que requieren los módulos de silicio, lo que reduce tanto el impacto financiero como el medioambiental.
Otra ventaja de las perovskitas es que pueden almacenarse como soluciones líquidas que luego se depositan en cualquier forma o superficie, ¡convirtiéndola en una célula solar!
Flexibilidad de los módulos solares
Los módulos solares de silicio se fabrican de forma plana porque el silicio y el vidrio son materiales rígidos, y crear formas personalizadas sería prohibitivo.
En cambio, los módulos solares basados en la perovskita pueden depositarse sobre cualquier superficie como una fina película de material, lo que elimina algunas de las principales limitaciones de los sistemas fotovoltaicos tradicionales: la rigidez y el peso.
Ambos factores limitan los tipos de superficies en los que resulta práctico desplegar la energía solar.
El bajo peso y la alta flexibilidad ampliarían las aplicaciones de los módulos solares más allá de los edificios y las granjas solares, incluyendo potencialmente los vehículos e incluso la ropa. Algunas posibilidades de las células solares de perovskita incluyen la creación de vehículos eléctricos que se recargan en la carretera, o ropa que puede integrar un cargador solar para un smartphone.
La reducción de peso contribuiría en gran medida a la reducción de costes, especialmente en dos pasos de la cadena de valor de la energía solar:
– El transporte: Con las perovskitas, cada kilovatio de capacidad solar se condensa en menos kilogramos de masa, lo que reduce directamente el coste del transporte.
– Los contratistas podrían trabajar de forma más eficiente, reduciendo el tiempo de instalación de un conjunto solar y abaratando el proyecto. Además, el manejo de módulos solares más ligeros haría el trabajo más seguro para los instaladores.
De hecho, no siempre será necesario entregar los módulos solares terminados en el lugar del proyecto. Con el auge de la tecnología de impresión en 3D, será posible depositar la película de perovskita directamente en la superficie donde se vaya a utilizar.
Las perovskitas pueden hacer que los módulos solares sean más eficientes
De media, el planeta Tierra recibe unos 1000 vatios de luz solar incidente por metro cuadrado, y el mayor potencial se concentra cerca de los trópicos.
Por desgracia, los módulos fotovoltaicos actuales sólo pueden convertir una fracción de esa energía en energía eléctrica útil, y por eso la mayoría de los módulos tienen una potencia del orden de 250 a 300 vatios a pesar de tener una superficie de unos 1,50 metros cuadrados.
No se espera que las células solares de silicio ofrezcan mejoras significativas de eficiencia a corto plazo. La eficiencia máxima de las células solares en condiciones de laboratorio ronda el 25%, mientras que la mayoría de los módulos comerciales están por debajo del 20%, y esto no ha cambiado mucho en la última década.
La tecnología todavía está madurando, lo que significa que su eficiencia todavía tiene potencial para subir más.
Las células solares de perovskita podrían concentrar más kilovatios, aligerar la tecnología y reducir los costes y la huella energética. Las células solares de perovskita podrían permitir concentrar más kilovatios de capacidad instalada para un determinado tamaño de proyecto, al tiempo que harían la tecnología más ligera y flexible. Además, el uso de perovskitas podría reducir los costes de fabricación, especialmente la huella energética, así como el impacto medioambiental.
Si la tecnología fotovoltaica actual ya compite de tú a tú con los combustibles fósiles a pesar de sus limitaciones, no cabe duda de que la energía solar podría convertirse en una fuente de energía mayoritaria con los módulos basados en perovskitas. Los desarrollos complementarios en baterías y otras tecnologías de almacenamiento pueden hacer de los módulos solares una fuente de energía fiable tanto de día como de noche. No hace falta ser un inversor en energía para aprovechar los beneficios de la tecnología solar fotovoltaica.