Científicos de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityUHK) han desarrollado celdas solares perovskitas altamente eficientes y estables, capaces de ser producidas en masa a velocidades comparables a la impresión de periódicos. Esta innovación no solo tiene el potencial de acelerar la transición hacia la neutralidad de carbono, sino que también abre nuevas posibilidades para la integración de energía solar en entornos urbanos.
Proceso de producción y aplicaciones
La tecnología desarrollada permite la producción de hasta 1,000 paneles solares por día. Las celdas solares perovskitas, conocidas por su flexibilidad y semi-transparencia, pueden integrarse en ventanas absorbentes de luz, realizando el concepto de «granjas solares urbanas» en ciudades con numerosos rascacielos. Este desarrollo es liderado por el profesor Alex Jen Kwan-yue, Catedrático Lee Shau Kee de Ciencia de Materiales en CityUHK, y los resultados de la investigación fueron publicados en la revista Nature Energy.
Una de las mayores contribuciones de este equipo ha sido su estrategia efectiva para mejorar la estabilidad a largo plazo de las celdas solares tandem perovskita-orgánico. Estos dispositivos retienen más del 90% de su eficiencia inicial de conversión de energía (PCE) después de 500 horas de operación continua. El equipo de investigación, encabezado por el Dr. Wu Shengfan, diseñó una serie de mediadores redox orgánicos con potenciales químicos apropiados para reducir selectivamente el yodo y oxidar metales. Esto ha permitido superar el desafío de la estabilidad operativa de las perovskitas de banda ancha, un problema que ha desconcertado a los científicos durante más de una década.
Impacto y potencial futuro
Las celdas solares perovskitas pueden absorber energía incluso con luz interior débil y tienen flexibilidad mecánica, lo que permite su integración en diversos escenarios, desde grandes edificios hasta componentes del Internet de las Cosas. La universidad planea establecer una línea de producción piloto con una capacidad anual de 25 megavatios en Hong Kong dentro de un año y medio. Además, se espera lanzar productos para la industria, emparejando inversores para probar aplicaciones prácticas.
El Dr. Francis Lin, postdoctorado de Profesor Jen en CityUHK, gestionará la empresa emergente HKTech Solar Limited, que se encargará de transformar estos resultados de investigación en aplicaciones prácticas. «Fuimos el primer equipo en proponer el uso de métodos de síntesis redox y química para resolver fundamentalmente el problema, garantizando efectivamente la estabilidad de las celdas solares perovskitas», señaló el Dr. Wu Shengfan.
Este avance no solo promete aumentar la eficiencia y reducir los costos de la energía solar, sino que también plantea una solución viable para integrar la energía renovable en el entorno construido, haciendo de las «granjas solares urbanas» una realidad. La capacidad de producción masiva de estas celdas solares perovskitas podría desempeñar un papel crucial en la lucha contra el cambio climático y en la promoción del desarrollo sostenible a nivel global.
