Foto: Una tecnología de imágenes avanzadas revela una rugosa superficie de diminutos granos facetados en las células solares de perovskita. Crédito: Dan Krotz. 

Un equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (EEUU) acaba de dar un gran paso para que las perovskitas alcancen su potencial para crear tipos mucho más baratos y eficientes de células solares.

Los científicos descubrieron que el rendimiento de las superficies de materiales con esta estructura cristalina tan característica varían drásticamente. Las perovskitas están compuestas por diminutos granos facetados, similares a los diamantes, según uno de los investigadores líderes Alexander Weber-Bargioni, y algunas facetas resultan mucho más eficientes en la producción de corriente eléctrica que otras adyacentes.

El resultado sugiere que optimizar las facetas más prometedoras permitiría la generación de unas células solares mucho más eficientes. Algunas de las facetas estudiadas por el equipo de Berkeley (EEUU) pueden convertir la energía contenida por la luz solar en electricidad a un ritmo de cerca del 31%, lo que representa el límite de eficiencia teórica de las células de perovskita. Las células solares de perovskita en desarrollo actualmente tienen unas eficiencias que rondan el 20%, mientras que las células solares de silicio fabricadas en masa tienen eficiencias de entre el 17% y el 20%.

Este trabajo fue descrito en la revista Nature Energy. Nació de un proyecto de imágenes del profesor de química de la Universidad de Washington (EEUU) David Ginger. Si la orientación de los cristales de perovskita puede ser cuidadosamente controlada, escribe Ginger en un artículo que acompañó la publicación de este trabajo en Nature Energy, "podría ser posible ayudar a las perovskitas a acercarse a sus límites teóricos de rendimiento".

Ahora el reto consiste en fabricar células de perovskitas con las facetas deseadas y alineadas en paralelo para impulsar la eficiencia total del dispositivo. "Creo que la pregunta por excelencia consistiría en cómo controlar el crecimiento del cristal de perovskita", afirma el profesor de ciencias de materiales e ingeniería de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, EEUU) Yang Yang. "No es tarea fácil", añade.

El trabajo sobre técnicas de fabricación se está realizando en varios institutos de investigación, incluidos el laboratorio de Henry Smith en la Universidad de Oxford (Reino Unido) y el Laboratorio Nacional de Energías Limpias de Estados Unidos en Golden, Colorado (ver Las perovskitas dan un paso más para revolucionar la industria solar). Al menos ahora los científicos no trabajan a ciegas.

Weber-Bargioni afirma: "Hasta ahora, procedíamos mediante el ensayo y error. Ahora sabemos cómo optimizarlas".