Existen varias maneras de producir electricidad a partir del sol, pero el mercado de la energía solar está dominado por la célula fotovoltaica y en particular, por las de cristal de silicio, hasta ahora la única opción eficiente. Sin embargo, la llegada de la Perovskita permitiría cambiar todo el futuro de la generación de energía solar fotovoltaica.

El silicio ha dominado el mercado de los paneles solares durante décadas. Sin embargo, en los últimos años, las células fabricadas con un material cristalino en alza, la perovskita, se han acercado rápidamente a los niveles de eficiencia del silicio.

Las perovskitas pueden sintetizarse a bajas temperaturas, lo que augura un costo menor. Sus películas son flexibles y coloreadas, por lo que se prestan a un abanico más amplio de aplicaciones que las de silicio, que son rígidas y opacas.

Los investigadores comenzaron a probar la perovskita para elaborar células solares en 2009, pero hasta 2012 no alcanzaron su objetivo: que resultasen eficientes. En poco tiempo el rendimiento de las células solares de este material ha aumentado del 5% inicial al actual 21%. Ninguna otra tecnología ha logrado mejorar así su tasa de conversión de luz solar en electricidad en tan poco tiempo. Ni siquiera el silicio, paladín de la industria fotovoltaica.

Las perovskitas usadas en aplicaciones fotovoltaicas son híbridos orgánico-inorgánicos, con la parte inorgánica compuesta por halógenos (I, Br) y plomo (Pb). Estos materiales se forman a muy bajas temperaturas (en algunos casos incluso a temperatura ambiente), los procesos por los que pueden ser depositadas son muy variados y los materiales precursores de muy bajo costo y alta disponibilidad. Estas características, junto con los valores de eficiencia obtenidos, los transforman en materiales muy competitivos comparados con el silicio, en los que el proceso de manufacturación es largo y de elevado costo. Las obleas de silicio se siguen fabricando en procesos complejos que requieren temperaturas de hasta 2.000 grados centígrados. Frente a ello, las celdas de perovskita se producen a temperaturas que nunca superan los 200 grados, y mediante procesos más sencillos de deposición, como el de impresión “inkjet”.

La perovskita haría posibles nuevas aplicaciones más flexibles que hasta ahora habían estado vetadas por la rigidez del silicio. Además de estar hecha de materiales abundantes y baratos, requiere aplicar capas mucho más finas que el silicio, ya que las obleas de este material tienen 150 micras de grosor y las de perovskita son de sólo media micra. Es decir, se usa menos material y además es más barato. Esa delgada capa podría aplicarse en una oblea, pero también en casi cualquier material imaginable, desde los cristales de un edificio hasta una lámina de PVC o, incluso, la ropa que llevamos puesta.

Sin embargo, para que este material se convierta en la energía del futuro depende de algunas variables. La perovskita presenta dos inconvenientes, que aunque no sean insalvables, obstaculizan su puesta en el mercado. El primero es la limitada estabilidad de sus componentes, que se ven afectados por la humedad ambiental. Por ello, el proceso de manufacturación tiene que incluir un buen sellado del producto final, de manera que esté siempre protegido. Aun así, el tiempo de vida de un panel solar de perovskita no puede competir todavía con el de un panel de silicio. El silicio ha demostrado más de 20 años de vida útil. Por lo que respecta a la perovskita, algunos grupos de investigación han demostrado un tiempo de vida máximo de 1.000 horas.

Otra desventaja de la perovskita es que contiene plomo, un metal muy tóxico. Sin embargo, los investigadores creen que éste no va a ser un factor limitante en la comercialización de celdas solares, ya que haciendo una comparativa muy simple, una batería de coche contiene 10 kilos de plomo, mientras que un panel solar de perovskita tiene 1 gramo por metro cuadrado, lo que generan el cumplimiento de todas las regulaciones actuales.

Solo el tiempo dirá si los investigadores son capaces de superar los retos tecnológicos que plantea este nuevo material, que promete una revolución en la producción de energía renovable a partir de la luz de nuestro Sol.