La Universidad de Warwick, en Reino Unido, investiga un nuevo tipo de material para recolectar energía solar en el espacio, en un intento de reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
El Consejo Europeo de Investigación (CEI) ha aprobado un estudio de cinco años que profundizará en la estructura a nivel atómico de un nuevo tipo de material para células solares. En él se abordarán cuestiones como la estabilidad y la vida útil de los compuestos de perovskita de haluro metálico, que disminuyen en condiciones de alta humedad, luz solar intensa y temperaturas elevadas.
Curiosamente, aunque las propiedades de las células solares de perovskita cambian en una serie de condiciones atmosféricas, permanecen notablemente estables fuera de la atmósfera terrestre. Esto apunta a la posibilidad de cosechar energía en el espacio, un campo de investigación de actualidad después de que la Agencia Espacial Europea revelara a principios de este año que investigaría si los satélites podrían transportar electricidad de vuelta a la Tierra.
Gracias a la resonancia magnética nuclear (RMN, una técnica de química analítica que utiliza campos magnéticos y radiofrecuencias de alta frecuencia dirigidos a los núcleos atómicos), los científicos esperan responder a una eterna pregunta de cuál es la causa de que este tipo de material de célula solar se degrade a nivel atómico, informa la Universidad de Warwick en un comunicado.
La subvención de inicio del ERC supondrá la compra de un espectrómetro de RMN de estado sólido de 400 MHz valorado en un millón de euros. Se instalará específicamente para este proyecto y permitirá a los investigadores estudiar la estructura atómica de las células solares. El objetivo final es contribuir a mejorar la durabilidad de estos dispositivos para que puedan utilizarse durante décadas.
Lo que ya ha llamado la atención de los científicos es la viabilidad de estas nuevas células solares en aplicaciones en las que las células solares de silicio utilizadas actualmente se quedan cortas: captación de luz en interiores, uso en sustratos muy flexibles, como láminas y tejidos, y en ventanas que requieren que el material sea parcialmente transparente.
La investigación estará dirigida por el doctor Dominik J. Kubicki, profesor adjunto del Departamento de Física de la Universidad de Warwick quien destaca que "este estudio ayudará a diversificar las fuentes de energía sostenibles y a explorar más opciones en la búsqueda de la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles".
"Nos interesa saber por qué estas células solares se degradan en distintas condiciones atmosféricas a nivel atómico, para poder diseñar materiales nuevos y mejores y garantizar la máxima eficiencia de esta nueva fuente de energía sostenible", explica.
Kubicki señala que "la silicona es el material que se utiliza actualmente en las células solares y, aunque estos dispositivos tienen una larga durabilidad de más de 20 años, presentan ciertas limitaciones. Las células solares tienen que ser relativamente gruesas; el silicio es quebradizo y sucumbe a la radiación cósmica".
"Las perovskitas de haluro metálico nos permiten superar estas limitaciones, diversificar las formas en que podemos cosechar energía solar y aplicarlas en contextos que antes no habíamos previsto –prosigue–. Investigar estos materiales será muy emocionante, y esperamos descubrir cómo hacerlos más estables".
