Avances científicos en torno a las películas de perovskita híbrida en México

Científicos del Instituto de Energías Renovables de la Universidad Nacional Autónoma de México (IER-UNAM) en colaboración con Solarever dan forma a películas de perovskita híbridas, un avance considerable en México para la industria fotovoltaica y muy en particular para la manufactura de paneles solares a nivel nacional.

Este nuevo proyecto de acuerdo con la información compartida con pv magazine surge de la necesidad de poder desarrollar una tecnología de punta, que permita producir celdas solares de perovskita estable en superficies amplias, 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, indica la información de la empresa fotovoltaica, que las celdas solares a base de perovskita híbrida han llamado la atención a nivel investigación y de la industria debido al rápido incremento de la eficiencia de conversión de energía en un tiempo corto, del 3.8 por ciento obtenido en el 2009 al 25.8 por ciento en el 2023, lo que presenta también disminuir los costos en los procesos de su producción, lo cual la convierten en una tecnología con gran potencial para la comercialización.

En México y en el mundo se ha trabajado 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 necesario para que esta tecnología avance hacia su comercialización.

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

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

Hailin Zhao Hu, Doctora del IER-UNAM quien ha otorgado a pv magazine profundas entrevistas y ahora en colaboración con Solarever lograron escalar películas de perovskita híbridas de aproximadamente 1 a 100 cm2 en condiciones de alta humedad (>40 por ciento), 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.

El reporte amplio de la investigación indica que los beneficios de este nuevo desarrollo a nivel industrial presenta grandes ventajas frente a las tecnologías solares tradicionales, en comparación con el silicio la perovskita que 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 en cualquier parte; las celdas solares perovskita representan un gran potencial para el uso de la energía solar, cuyo enfoque recae en su fabricación, basada principalmente en la reducción de materiales, abriendo paso a la reducción de la huella ecológica y el impacto socioambiental.

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, ya que anteriormente muchos grupos de científicos en el sector no habían podido lograr 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.”

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.

Simón Zhao, Director de Solarever. “Estamos muy felices de poder contribuir en este tipo de proyectos, donde invertimos para poder 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.”

Rosa Trillo, Subgerente de Proyectos Tecnológicos de Solarever: “Empleando la tecnología perovskita se obtienen tres beneficios que son claves en la industria:

• Alta eficiencia, versatilidad, bajo costo y un proceso de fabricación sostenible
• La búsqueda de alternativas más eficientes y económicas ha presentado que dicha tecnología alcance ese hito que tanto se ha esperado por años
• Aprovechar la energía solar de esta manera contribuye en gran impacto a nuestra transición energética

Carlos Gutiérrez, Director de manufactura: “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.”