TECNOLOGÍA: RESUELVEN EL MISTERIO DEL COLAPSO DE LA PEROVSKYTA
Misterio resuelto: por qué las células solares de perovskita se “derriten”
Un equipo de investigadores de la Universidad de Colorado Boulder y del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) descubrió una debilidad oculta en las células solares de perovskita, un material prometedor que podría impulsar la próxima generación de energía solar.
El hallazgo explica por qué estas células, tan eficientes como frágiles, pueden “derretirse” bajo ciertas condiciones, y abre la puerta a diseñar versiones mucho más resistentes y duraderas.
El problema: qué pasa cuando una célula queda a la sombra
Para entenderlo, imaginemos un panel solar como una fila de mangueras conectadas entre sí.
La luz solar genera electrones —como el agua— que fluyen de una célula a otra produciendo electricidad.
Pero si una de esas “mangueras” se dobla o tapa (por ejemplo, cuando una parte del panel queda a la sombra), el flujo se interrumpe. La presión aumenta hasta que la zona débil se recalienta y se rompe.
En los paneles tradicionales de silicio, este problema se evita gracias a un pequeño componente llamado diodo de derivación, que desvía la corriente y protege las partes sombreadas.
Sin embargo, este truco no funciona con las perovskitas, porque son mucho más sensibles y se dañan con facilidad cuando ocurre la llamada polarización inversa: la corriente circula al revés por la célula y genera calor extremo.
Lo que descubrieron los científicos
El grupo dirigido por Mike McGehee, experto en materiales solares, quería saber exactamente qué causa ese sobrecalentamiento que destruye las células de perovskita.
El misterio giraba en torno a los defectos microscópicos que aparecen durante su fabricación.
Las capas de perovskita se crean a partir de una solución líquida que se calienta hasta formar una fina película.
Este proceso es similar a hacer una tortita: si la mezcla no es pareja o se cocina mal, aparecen burbujas o agujeros.
Del mismo modo, en las células solares pueden quedar poros o zonas delgadas que luego se convierten en puntos débiles cuando pasa corriente inversa.
Cómo lo comprobaron
Para observar qué pasaba dentro de las células al fallar, los investigadores usaron cuatro técnicas avanzadas de imagen:
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Electroluminiscencia (EL)
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Microscopía electrónica de barrido (SEM)
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Microscopía confocal láser (LSCM)
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Termografía de vídeo
Gracias a estas herramientas pudieron ver en tiempo real cómo se degrada el material.
Las zonas con defectos brillaban en las imágenes térmicas: allí el calor se concentraba hasta fundir el material, creando un cortocircuito interno.
En cambio, las células sin defectos resistieron durante horas sin mostrar daños importantes.
La clave: eliminar los defectos
El estudio demuestra que la fragilidad de las células de perovskita se debe principalmente a esos microporos y áreas delgadas.
Si los fabricantes logran producir películas perfectamente uniformes y con capas de contacto más resistentes, la tecnología podría volverse estable y confiable para su uso masivo.
Un paso hacia el futuro solar
Este trabajo marca un avance crucial para llevar las células solares de perovskita al mercado.
Con el conocimiento obtenido, los ingenieros podrán desarrollar paneles solares más eficientes, duraderos y baratos, acelerando la transición hacia una energía limpia y sostenible.
https://youtube.com/shorts/adnV0OjydGk
Fuente: https://scitechdaily.com/mystery-solved-scientists-discover-why-perovskite-solar-cells-melt/
(Imagen creada con IA)
