Hasta ahora, el silicio es el material más utilizado en las células fotovoltaicas de los paneles solares. El motivo detrás de ello es que es barato, es estable, y es bastante eficiente, lo cual permite un desarrollo de la tecnología cada vez mayor. Sin embargo, actualmente estos paneles de silicio ya están alcanzando su límite teórico de eficiencia, por lo que se está investigando el emparejamiento con otros materiales para aumentar su eficiencia.

Silicio y perovskita: juntos en un panel solar para alcanzar un 25,2% de eficiencia

Así, han conseguido crear los paneles que mezclan silicio y perovskita más eficiente hasta la fecha, con un 25,2%. Los paneles actuales alcanzan una eficiencia de entre el 20 y el 22%, mientras que los de perovskita alcanzaron un 3,8% en 2009, para llegar a superar el 20% recientemente gracias a apilar varias capas.

Sin embargo, este último material es más caro, pero si se empareja con silicio su coste disminuye a cambio de aumentar la eficiencia. Este material es convierte mejor la luz azul y verde en electricidad, mientras el silicio convierte mejor la parte roja e infrarroja del espectro. Al utilizar ambos es cuando se consigue romper el récord de eficiencia. Además, afirman que es posible llegar a superar el 30% de eficiencia según los límites teóricos.

Hasta ahora, la mezcla más eficiente de estos materiales había conseguido alcanzar el 13,7% de eficiencia, mientras que una célula solar con indio había conseguido alcanzar el 24,5%.

Como siempre ocurre con este tipo de innovaciones, la parte más difícil va a venir a la hora del proceso de fabricación a gran escala. La perovskita normalmente se deposita en forma líquida en la superficie para crear el panel, pero el silicio se dispone en forma de pequeñas pirámides de 5 micras para absorber mejor la luz.

El nuevo método puede implementarse en las cadenas de producción actuales

Esto provoca que la parte de los picos de las pirámides no queden cubiertas de perovskita. Una solución que se aplicó fue nivelar las pirámides, pero esto a su vez hacía que el rendimiento disminuyese y se añadían más pasos al proceso de manufactura. Por ello, optaron por una solución final: usar evaporación para crear una base inorgánica que cubra las pirámides.

A partir de ahí, se añade la perovskita con un sistema de recubrimiento por rotación, lo cual deposita el líquido en los poros de la base. A partir de ahí, se calienta a 150 grados, lo cual hace que la perovskita se cristalice y forme una fina capa que cubra toda la superficie de silicio.

Aunque el proceso suene complejo, los investigadores dicen que es muy fácil de hacer y que se puede incorporar sin problema al sistema de producción de los paneles actuales con sólo unos pocos pasos. Esto implica que se pueden fabricar estos paneles sin que el coste suba demasiado, acercándolos a la producción en masa. Las principales marcas no quieren cambiar radicalmente su método de producción actual, pero sí pueden estar dispuestos a añadir un par de paso a sus líneas de producción actuales.