Escrito por: Energía Solar, Tech & Trends

Colaboran IER-UNAM y Solarever en innovación para paneles solares

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Las celdas solares a base de perovskita híbrida han llamado la atención a nivel investigación e industria debido al rápido incremento de la eficiencia de conversión de energía en un tiempo corto, lo que disminuye los costos en los procesos de fabricación
Científicos del Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México (IER-UNAM) en colaboración con la empresa Solarever fabricaron películas de perovskita híbridas, un gran avance para la industria de fabricación de paneles solares a nivel nacional e internacional.
Este nuevo proyecto surge de la necesidad de poder desarrollar una tecnología imprimible, que permita producir celdas solares de perovskita estable de área grande, en condiciones ambientales con la aplicación de disolventes verdes; siendo más amigables con el medio ambiente, como una nueva alternativa para la producción de celdas fotovoltaicas.

Cabe destacar que, las celdas solares a base de perovskita híbrida han llamado la atención a nivel investigación e industria debido al rápido incremento de la eficiencia de conversión de energía en un tiempo corto, del 3.8% obtenido en el 2009 al 25.8% en el 2023; lo que disminuye los costos en los procesos de fabricación, lo cual la convierten en una tecnología con gran potencial para la comercialización.

Película de perovskita.

Es importante destacar que, a nivel mundial, incluyendo México, se trabaja en diversas estrategias para aumentar la eficiencia y la estabilidad de las celdas de perovskita híbridas. Sin embargo, la mayoría de los reportes involucran depósitos en áreas pequeñas; así que, el desarrollo de técnicas de fabricación escalables en área grande es necesaria para que esta tecnología avance hacia la comercialización.

Las perovskitas híbridas se diferencian por tener una parte orgánica y una inorgánica en su composición; han mostrado un progreso notable en los últimos años gracias a sus interesantes propiedades eléctricas y amplio rango de absorción de la luz en la región del visible.

Estas características hacen que las perovskitas sean materiales innovadores para aplicaciones como diodos emisores de luz, fotodetectores; reductores de CO2, generadores de H2 y celdas solares.

La Dra. Hailin Zhao Hu, del IER-UNAM en colaboración con la empresa mexicana Solarever, lograron escalar películas de perovskita híbridas de aproximadamente 1 a 100 cm2 en condiciones de alta humedad (>40%); empleando la técnica del Doctor Blade, una técnica que promete reducir tiempos y costos en su aplicación. Además, para mejorar la cristalinidad de las películas, se hizo uso de la ingeniería del disolvente mediante el mecanismo de volatilización.

Beneficios de la perovskita

Los beneficios de este nuevo desarrollo a nivel industria presenta grandes ventajas frente a las tecnologías solares tradicionales; en comparación con el silicio, la perovskita permite el aprovechamiento de la energía solar a mayor escala, su funcionamiento es más estable, permitiendo que la conversión de energía solar a eléctrica se replique en prácticamente cualquier parte.

Las celdas solares perovskita representan un gran potencial para el uso de las energías limpias; cuyo enfoque recae en la técnica de fabricación, basada principalmente en la reducción de materiales y su desarrollo con materiales sostenibles; abriendo paso a la reducción de  la huella ecológica y el impacto socioambiental.

Por otro lado la investigadora Hailin Zhao Hu mencionó que, una de las ventajas de este mecanismo es que es posible evitar el uso del anti-disolvente el cual era indispensable para alcanzar la adecuada cristalización y homogeneidad del material en áreas pequeñas, que se relaciona con el alto desempeño eléctrico.

“Este proyecto realmente ha sido un desafío muy grande para nuestro equipo de investigación del IER-UNAM y Solarever. Anteriormente, muchos grupos de científicos en el sector no lograron su implementación en áreas grandes bajo condiciones ambientales de alta humedad relativa, como lo estamos consiguiendo después de ocho años de investigación en áreas pequeñas”, explicó la Dra.Hailin.

Mayor eficiencia

El desarrollo del proyecto, además de implementar un proceso de fabricación fácil y económico, con materia prima menos tóxica para el fabricante, busca contribuir a la matriz energética de México y del mundo.

“Estamos muy felices de poder contribuir en este tipo de proyectos, donde invertimos para consolidar el desarrollo de más tecnología e investigaciones que mejoren la forma de producir nuestros paneles; y sobre todo, para eficientar  la calidad de los mismos para nuestra industria mexicana. Sin duda es un gran paso para el sector”, señaló Simón Zhao, CEO de Solarever.

En palabaras de Rosa Trillo, subgerente de Proyectos Tecnológicos de Solarever, con el empleo de perovskita se obtienen 3 beneficios que son claves en la industria: alta eficiencia, versatilidad, bajo costo y un proceso de fabricación sostenible.

“La industria solar fotovoltaica a nivel mundial avanza rápido y a pasos agigantados. Es imperativo que los centros de investigación como el IER-UNAM y las empresas como Solarever mantengan esa visión de desarrollo tecnológico a largo plazo; para no caer en la obsolescencia” finalizó  Carlos Gutiérrez, director de manufactura de Solarever.

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