Un grupo de científicos del Centro Común de Investigación (JRC, por sus iniciales en inglés) de la Comisión Europea ha probado el rendimiento de dos módulos solares de perovskita de unión simple durante un período de un año y ha concluido que las pruebas arrojaron resultados estables.
«Creemos que la prueba arrojó un resultado prometedor para los módulos solares de perovskita», declaró la investigadora principal, Hanna Ellis, a pv magazine. Debemos ser conscientes de que todas las nuevas tecnologías presentan desafíos en su primera implementación. Para evaluar adecuadamente la tecnología de perovskita, se necesitan más estudios independientes sobre el rendimiento en exteriores de módulos comerciales.
En este artículo, intentamos abordar dos cuestiones: el reto de demostrar que podemos realizar una caracterización repetible y fiable de los módulos de perovskita, y la capacidad del módulo de perovskita para mantener este nivel de rendimiento en condiciones reales. Consideramos que la caracterización inicial es el resultado más significativo para la comercialización de esta tecnología, mientras que la estabilidad a largo plazo es muy prometedora.
El equipo de investigación desarrolló una nueva metodología de preacondicionamiento para la caracterización eléctrica. Utilizó un enfoque de absorción de luz similar al empleado en las tecnologías convencionales, que ha demostrado ser adecuado para los módulos de perovskita comerciales.
En el estudio «Outdoor Measurements of Perovskite Modules» (Mediciones en Exteriores de Módulos de Perovskita), publicado en Progress in Photovoltaics, los investigadores explicaron que el efecto de absorción de luz (LSE) representa la principal causa que afecta a la estabilidad térmica de las células y módulos solares de perovskita. Este efecto puede afectar la eficiencia de la celda, la corriente de cortocircuito y el voltaje de circuito abierto bajo iluminación constante, ya que el rendimiento de la celda evoluciona con el tiempo debido a que la iluminación activa diversos procesos físicos y químicos lentos dentro del dispositivo.
“El fenómeno de LSE limita la fiabilidad de la potencia de salida medida y modelada de las células solares de perovskita; por lo tanto, la investigación está investigando mecanismos y estrategias para comprender y mitigar el LSE”, enfatizaron los académicos.
Se realizaron pruebas en dos módulos de perovskita de vidrio-vidrio de 0,7164 m², orientados al sur, en un entorno exterior en la Instalación Europea de Pruebas Solares (ESTI) en Ispra, norte de Italia, durante un período de un año, de junio de 2024 a junio de 2025. Los paneles se instalaron en estructuras fijas con un ángulo de inclinación de 45° y se etiquetaron como YZ517 e YZ518. Además, se utilizó un tercer módulo de referencia, llamado YZ519, durante las investigaciones del protocolo de medición.
Antes de su instalación en exteriores bajo luz solar natural, los módulos se caracterizaron en interiores bajo iluminación simulada. Para las mediciones en exteriores, el grupo utilizó un sensor ESTI, un anemómetro, sensores de temperatura, un piranómetro e instrumentación de monitorización convencional.
Las pruebas mostraron que el módulo YZ518 sufrió una degradación significativa, con una eficiencia inferior al 7 % para mayo de 2025, en comparación con su valor inicial en interiores. En cambio, el YZ517 se mantiene más estable, manteniendo valores de eficiencia en torno al 12-13 % en mayo de 2025, tras alcanzar un máximo superior al 15 % entre junio y julio de 2024. Además, se observó una marcada variación estacional en el YZ517, con una eficiencia que disminuye durante el invierno y se recupera en primavera. Sin embargo, en general, demostró un rendimiento estable y, por lo tanto, se seleccionó para un análisis posterior en función de la irradiancia, la temperatura y la hora del día.
Este análisis mostró que, durante los períodos cálidos de verano tras varios días soleados, el panel YZ517 alcanzó valores de eficiencia más altos por la mañana, a temperaturas más bajas, en comparación con la tarde, con una irradiancia similar. Sin embargo, se observaron efectos estacionales: en días soleados de noviembre y diciembre, tras periodos nublados, se observaron desviaciones en la eficiencia en función de la irradiancia, con valores similares por la tarde y por la mañana a irradiancias comparables.
«Creemos que un año de funcionamiento al aire libre es un hito significativo; sin embargo, se necesitan más estudios y una exposición a más largo plazo para mejorar nuestra comprensión y validar aún más la tecnología», concluyó Ellis, explicando que se requiere más investigación para comprender completamente la influencia de la irradiancia, la temperatura y las condiciones climáticas estacionales en el rendimiento de las células solares de perovskita.
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