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Las células solares impresas están marcando un cambio radical en la forma en que generamos energía sostenible. Con su capacidad para ser flexibles y livianas, estas células solares pueden adaptarse a una amplia gama de superficies y formas, lo que las hace ideales para aplicaciones en entornos urbanos y espacios reducidos. La flexibilidad de estas células les permite integrarse de manera innovadora en objetos cotidianos, como ropa, mochilas o incluso ventanas, abriendo un mundo de posibilidades para la generación distribuida de energía solar. Este avance tecnológico está allanando el camino hacia un futuro más sostenible y energéticamente eficiente.
En un reciente avance en la tecnología de energía solar, investigadores han logrado desarrollar módulos de celdas solares híbridas de perovskita orgánico-inorgánica mediante técnicas de impresión continua roll-to-roll (R2R), un proceso industrial compatible con la producción a gran escala. Este desarrollo promete reducir significativamente los costos de producción, al tiempo que ofrece eficiencias de conversión de energía comparables con las tecnologías solares comerciales actuales.
Las celdas solares de perovskita son conocidas por su alta eficiencia en la conversión de energía solar en electricidad, pero hasta ahora, su aplicación en dispositivos de gran área y su fabricación a gran escala han sido desafiantes. El uso de técnicas de impresión R2R bajo condiciones ambientales normales representa un paso importante hacia la comercialización de estas tecnologías, al evitar el uso de costosos electrodos metálicos depositados en vacío, y en su lugar, utilizar electrodos de carbono impresos.
Una parte crucial de este avance incluyó el análisis de grandes lotes de celdas, producidas bajo 20 combinaciones diferentes de parámetros, lo que permitió una optimización rápida y eficaz. Las celdas solares optimizadas presentan eficiencias de conversión de potencia de hasta un 15.5% para celdas individuales de pequeña área y un 11.0% para celdas interconectadas en serie en módulos de gran área.
Estos módulos de celdas solares no solo demuestran eficiencias competitivas, sino que también prometen ser económicamente viables, con un costo estimado de producción de aproximadamente 0.7 USD por vatio para una tasa de producción de 1,000,000 m² por año en Australia. Este costo podría reducirse aún más, marcando un hito significativo hacia la adopción generalizada de la energía solar como una fuente de energía limpia y accesible.
El proceso de impresión R2R permite la fabricación de dispositivos flexibles, abriendo nuevas posibilidades para la integración de la energía solar en una variedad de aplicaciones, desde vehículos hasta edificaciones, y potencialmente, en el sector espacial. Sin embargo, aún existen desafíos técnicos y de fabricación que superar, particularmente en la optimización del proceso para substratos plásticos flexibles y en la búsqueda de materiales de bajo costo que mantengan el rendimiento.
Este avance no solo es un paso hacia la reducción de costos en la fabricación de celdas solares de perovskita, sino que también destaca el potencial de las tecnologías de energía renovable para competir con las tecnologías de energía solar basadas en silicio, actualmente dominantes en el mercado.
