En la cocina, una pizca de sal puede realzar un plato. En el laboratorio, un aditivo químico diferente promete un efecto similar en el ámbito de la energía solar. Investigadores del University College de Londres creen que este simple componente podría revolucionar el futuro energético.
Sazonando los paneles
Un equipo de la University College London (UCL) ha comprobado que la adición de tiocianato de guanidinio a las perovskitas permite la fabricación de células solares más eficientes y estables. En pruebas con perovskitas de estaño y plomo, que son comunes en la capa inferior de las celdas en tándem, lograron una eficiencia del 22,3%, cerca del récord para este tipo de materiales.
Los científicos han destacado un doble efecto: mayor rendimiento y vida útil al reducir defectos microscópicos durante el crecimiento de los cristales.
Solo una pizca de sal
El secreto radica en la formación de los cristales. Normalmente, durante la fabricación, estos se desarrollan de manera desordenada, con imperfecciones que afectan su eficiencia y durabilidad. El tiocianato de guanidinio actúa como un modulador, ralentizando y controlando este proceso, lo que resulta en capas más lisas y uniformes. Al añadir este aditivo, los cristales crecen de manera más ordenada, evitando huecos y defectos que pueden atrapar electrones.
Un estudio complementario en ACS Energy Letters profundizó en este mecanismo. Según los autores, los cationes de guanidinio no solo mejoran la calidad del cristal, sino que también facilitan la extracción de carga eléctrica, reducen la migración de iones y aumentan la estabilidad. Esto es especialmente relevante en estructuras invertidas (p-i-n), que se consideran más estables a largo plazo. En palabras de Yueyao Dong, primer autor del estudio: “Al modular la formación de los cristales de manera controlada, pudimos crear películas de mucha mayor calidad, un cambio que se traduce directamente en dispositivos más eficientes y duraderos”.
La próxima frontera solar
Las implicaciones de este hallazgo van más allá de un récord en laboratorio. Cada capa de las celdas de tándem de perovskita puede diseñarse para absorber diferentes partes del espectro solar, lo que permite aprovechar más luz y convertirla en electricidad. Según UCL, el uso de este tipo de “sal” en la capa inferior de tándem podría mejorar aún más los récords, ya que otros tándem de perovskita han superado el 40% de eficiencia en laboratorio.
¿Se puede escalar?
Las perovskitas tienen otra ventaja: se fabrican a temperaturas más bajas, lo que las hace menos intensivas en energía en comparación con el silicio. Esto abre la posibilidad de crear módulos ligeros y flexibles, que pueden integrarse en fachadas, ventanas o superficies curvas.
Lo interesante es que el aditivo actúa durante la fabricación, sin necesidad de rediseñar el dispositivo, lo que facilita su traslado de las celdas de laboratorio a los módulos industriales.
Una puerta que aún falta atravesar
Sin embargo, persiste el mayor reto: la durabilidad certificada a largo plazo. Las perovskitas deben demostrar que pueden resistir años de exposición al sol, humedad y calor sin degradarse. Además, se presenta la cuestión del plomo, presente en muchas formulaciones.
El trabajo de UCL se enfoca en una mezcla de estaño y plomo, buscando estabilidad y reducción de defectos. Aunque son pasos en la dirección correcta, aún no se alcanza la meta final. El estudio de ACS Energy Letters también señala que pequeñas dosis de guanidinio son beneficiosas, pero en exceso pueden ser contraproducentes y afectar el transporte de carga. Esto sugiere que, al igual que en la cocina, un exceso de sal puede arruinar la receta.
Un simple toque marca la diferencia
Así como una pizca de sal mejora un plato, una pequeña cantidad de tiocianato de guanidinio puede convertir a la perovskita en un ingrediente clave en la transición energética.
Lo que anteriormente era un material prometedor pero frágil, comienza a consolidarse como una alternativa viable al silicio. Si la ciencia logra estabilizarlo y escalarlo, podríamos estar al inicio de una nueva era solar: más limpia, más potente y más accesible.
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