A loita contra o cambio climático pode ir gañando ritmo, pero parece que as células solares de silicio de enerxía verde están a alcanzar os seus límites.A forma máis directa de facer a conversión agora mesmo é con paneis solares, pero hai outras razóns polas que son a gran esperanza das enerxías renovables.
O seu compoñente clave, o silicio, é a segunda substancia máis abundante na Terra despois do osíxeno.Dado que os paneis pódense colocar onde se precisa enerxía (en casas, fábricas, edificios comerciais, barcos, vehículos de estrada), hai menos necesidade de transmitir enerxía a través das paisaxes;e a produción en masa significa que os paneis solares son agora tan baratos que a economía de usalos se está facendo indiscutible.
Segundo o informe de perspectivas enerxéticas 2020 da Axencia Internacional da Enerxía, os paneis solares nalgúns lugares están a producir a electricidade comercial máis barata da historia.
Incluso ese oso bicho tradicional "e cando está escuro ou nubrado?"é cada vez menos problemático grazas aos avances transformadores na tecnoloxía de almacenamento.
Superando os límites do solar
Se estás esperando un "pero", aquí está: pero os paneis solares de silicio están a alcanzar os límites prácticos da súa eficiencia por mor dunhas leis da física bastante inconvenientes.As células solares de silicio comerciais son agora só un 20 por cento de eficiencia (aínda que ata o 28 por cento en ambientes de laboratorio. O seu límite práctico é o 30 por cento, o que significa que só poden converter preto dun terzo da enerxía recibida do Sol en electricidade).
Aínda así, un panel solar producirá moitas veces máis enerxía sen emisións durante a súa vida útil da que se utilizou na súa fabricación.
unha célula solar de silicio/perovskita
Perovskita: o futuro das renovables
Do mesmo xeito que o silicio, esta substancia cristalina é fotoactiva, o que significa que cando é alcanzada pola luz, os electróns da súa estrutura se excitan o suficiente como para separarse dos seus átomos (esta liberación de electróns é a base de toda a xeración de electricidade, dende as baterías ata as centrais nucleares). .Dado que a electricidade está en efecto, unha liña conga de electróns, cando os electróns soltos do silicio ou da perovskita son canalizados nun fío, a electricidade é o resultado.
A perovskita é unha mestura sinxela de solucións salinas que se quenta a entre 100 e 200 graos para establecer as súas propiedades fotoactivas.
Do mesmo xeito que a tinta, pódese imprimir en superficies e é flexible dun xeito que o silicio ríxido non o é.Usando un grosor de ata 500 veces menor que o silicio, tamén é superlixeiro e pode ser semitransparente.Isto significa que se pode aplicar a todo tipo de superficies, como teléfonos e fiestras.A verdadeira emoción, porén, está arredor do potencial de produción de enerxía da perovskita.
Superar o maior desafío da perovskita: o deterioro
Os primeiros dispositivos de perovskita en 2009 converteron só o 3,8 por cento da luz solar en electricidade.Para 2020, a eficiencia era do 25,5 por cento, preto do rexistro do laboratorio de silicio do 27,6 por cento.Hai a sensación de que a súa eficiencia podería chegar pronto ao 30 por cento.
Se estás esperando un "pero" sobre a perovskita, ben, hai un par.Un compoñente da rede cristalina de perovskita é o chumbo.A cantidade é pequena, pero a potencial toxicidade do chumbo significa que é unha consideración.O verdadeiro problema é que a perovskita sen protección se degrada facilmente pola calor, a humidade e a humidade, a diferenza dos paneis de silicio que se venden habitualmente con garantías de 25 anos.
O silicio é mellor para tratar con ondas luminosas de baixa enerxía e a perovskita funciona ben con luz visible de maior enerxía.A perovskita tamén se pode sintonizar para absorber diferentes lonxitudes de onda de luz: vermello, verde, azul.Cun aliñamento coidadoso de silicio e perovskita, isto significa que cada célula converterá máis do espectro luminoso en enerxía.
Os números son impresionantes: unha soa capa podería ser un 33 por cento de eficiencia;apile dúas celas, é o 45 por cento;tres capas darían un 51 por cento de eficiencia.Este tipo de cifras, se poden realizarse comercialmente, revolucionarían as enerxías renovables.
Hora de publicación: 12-ago-2021