El costo de las células solares no tiene a dónde ir más que abajo, abajo, abajo

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Las células solares de silicio merecen una palmada en la espalda por marcar el comienzo de la revolución de las energías renovables, pero ahora es el momento de que la tecnología más eficiente y menos costosa tome el volante. Si adivinó que eso significa perovskitas, salga y cómprese un cigarro. En el último desarrollo, la empresa británica Oxford PV acaba de anunciar que sus nuevas células solares de perovskita han establecido un récord mundial de eficiencia de conversión. Eso prepara el escenario para un acceso más amplio a la tecnología fotovoltaica, y eso significa otro dolor de cabeza para los interesados ​​en la energía fósil.

Con una nueva generación de células solares de perovskita que batirán récords en el horizonte, la revolución fotovoltaica apenas ha comenzado (foto cortesía de Oxford PV).

Otro avance más para las células solares de perovskita de bajo costo

Para aquellos de ustedes que son nuevos en el tema, las perovskitas son una clase de materiales sintéticos basados ​​en la estructura cristalina del mineral perovskita natural. La perovskita natural se descubrió en el siglo XIX, pero su aplicación a la tecnología fotovoltaica es algo del siglo XXI.

los primer estudio solar de perovskita se publicó en 2009. Desató una tormenta de interés entre los investigadores solares de todo el mundo debido al potencial de ofrecer una alta eficiencia de conversión solar con un material económico, junto con buenas perspectivas de fabricación de bajo costo y alto rendimiento.

Al no existir un almuerzo gratis, los intentos iniciales de fabricar células solares de perovskita se encontraron con problemas de estabilidad y durabilidad. Esos problemas se han resuelto en gran medida a lo largo del camino, una estrategia es combinar una película delgada de perovskita con algún otro material fotovoltaico más confiable.

Eso nos lleva al último desarrollo récord. Oxford PV ha aparecido regularmente en el Electronia radar desde 2013, cuando se separó del grupo Henry Snaith en Universidad de Oxford en el Reino Unido con una eficiencia de conversión del 15,4% para sus células solares de perovskita.

Eso ni siquiera se acerca a la eficiencia de las mejores células solares de silicio en el mercado hoy en día, que registran alrededor del Marca del 25% en las pruebas de laboratorio. Sin embargo, fue lo suficientemente bueno para apostar el rancho en más investigación y desarrollo de perovskita.

Para 2014, la compañía estaba explorando el potencial de una película delgada de perovskitas para aumentar la eficiencia de conversión solar del silicio, y para 2015 estaba atrayendo mucho dinero para respaldar sus planes de expandir sus esfuerzos de I + D de perovskita a otras células solares e incluso vidrio simple. .

Parece que todo ese trabajo duro ha dado sus frutos. El lunes, Oxford PV anunciado que la última iteración de sus células solares de silicio más perovskita alcanzó la marca del 29,5%, según lo confirmado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU.

No, espere, es otro gran avance para las células solares de perovskita

La nueva celda solar no es 100% perovskita, pero aún así se suma a ahorros considerables al reducir la cantidad de silicio necesaria para entregar los kilovatios limpios. El silicio es más caro que la perovskita, por lo que, en igualdad de condiciones, la nueva celda solar costará mucho menos que una contraparte totalmente de silicio.

Según Oxford PV, la nueva célula solar también generará un 20% más de energía en aplicaciones residenciales en azoteas que una célula solar de silicio comparable, lo que significa que podría expandir el mercado solar de azoteas a edificios más pequeños con tejados más pequeños.

Para mirarlo desde otro ángulo, Oxford PV calcula que 35 kilogramos de perovskita pueden generar la misma cantidad de energía que 7 toneladas de silicio. Eso es toneladas. Montones. Montones.

Envuelva su cabeza alrededor de esa cifra de 7 toneladas, y lo que aparece en el radar de perovskita es la menor necesidad de energía involucrada en la adquisición, envío y fabricación en el lado del suministro, todo además de la energía renovable producida en el extremo del usuario.

¿Qué tan rápido y qué tan lejos puede llegar la energía solar?

Oxford PV apunta a tener su nueva célula solar lista para el mercado en 2022. Puede parecer mucho tiempo de espera, pero es un abrir y cerrar de ojos en comparación con el ritmo de progreso de la tecnología del silicio.

No para descargar silicio ni nada, pero ha sido un largo camino llegar a la marca del 25% para la eficiencia de conversión de células solares de silicio. La primera celda solar práctica de silicio fue introducida en 1954 por Bell Labs con una eficiencia de conversión del 6%, basándose en investigaciones anteriores sobre silicio realizado en Bell en la década de 1940.

Ahora compare eso con el ritmo de mejora de las células solares de perovskita durante los últimos 11 años.

Si está pensando en lo que estamos pensando, una nueva generación de células solares económicas significa que la tecnología fotovoltaica pronto será tan común y accesible como cualquier otro electrodoméstico grande, desde un televisor hasta un sistema HVAC y todo lo demás.

El acceso a la energía solar también se ampliará para los hogares que no pueden obtener sus propios paneles solares en la azotea debido a obstáculos financieros, relaciones entre inquilinos y propietarios o problemas tecnológicos como demasiada sombra.

Aquí en los EE. UU., El acceso a la energía solar es un tema candente para los responsables políticos del Departamento de Energía, a pesar de la retórica amigable con los fósiles del presidente saliente * Donald J. Trump.

La primavera pasada, el DOE volvió a mejorar el objetivo de la era de Obama de traer programas solares comunitarios asequibles a todos los hogares, es decir, a todos los hogares, en los EE. UU. para 2025. Eso incluye despegar el mercado solar para los hogares de ingresos bajos y medios.

La nueva versión del programa DOE se basa en las lecciones aprendidas del “Desafío solar en su comunidad” emitido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del DOE durante el primer año en el cargo de Trump, y desde entonces han estado martillando en el mercado solar compartido. El pasado mes de octubre, el DOE presentó un nuevo ángulo que involucra financiamiento asequible para proyectos solares compartidos.

Pero espera, hay más energía solar en camino

El bajo costo de las células solares de perovskita es solo un elemento en la próxima revolución fotovoltaica. Oxford PV ya espera el desarrollo de una célula solar 100% de perovskita, lo que abre una gama completamente nueva de aplicaciones para la tecnología fotovoltaica.

¿Cuántos? El Laboratorio Nacional de Energía Renovable del DOE ha defendido la causa de tecnología fotovoltaica de perovskita desde el principio, hagamos que lo expliquen:

“… La tecnología basada en perovskita tiene un potencial de transformación para un rápido despliegue solar a escala de teravatios. Las propiedades básicas de los materiales también han despertado interés en el uso de semiconductores híbridos de perovskita en una clase más amplia de aplicaciones energéticas que abarcan los sistemas ópticos y electrónicos tradicionales ”.

NREL ha prestado especial atención a los sistemas de perovskita de haluro, que literalmente se pueden pintar o imprimir sobre superficies.

“El espacio de aplicación para esta clase general de sistemas incluye electrónica de baja potencia, emisores de luz, detectores y sistemas de circuitos integrados asociados para la gestión dinámica de energía con numerosas aplicaciones”, explica el laboratorio, y agrega que “la dinámica de enfriamiento del portador único indica que estos sistemas también pueden ser atractivos para aplicaciones termoeléctricas y de captación de energía asociadas que atraviesan las necesidades energéticas civiles y militares ”.

El presidente entrante Joe Biden tendrá muchas cosas en su plato cuando asuma el cargo el 20 de enero, pero seguro que parece que tiene un comienzo en una nueva ola más poderosa de tecnología fotovoltaica.

Sigueme en Gorjeo.

*Historia en desarrollo.

Foto: Células solares de perovskita cortesía de Oxford PV.

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Y ahora, te dejo hasta una nueva vez. ¡Nos vemos!

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