Los investigadores de la Universidad Johannes Kepler de Linz (JKU) en Austria han logrado desarrollar células solares de perovskita cuasi-2D ultrafinas y ligeras con una potencia de salida de hasta 44 W por gramo y un nivel de estabilidad comparativamente alto. Para validar su tecnología los investigadores emplearon estas células solares en drones.
Los expertos de la LKU han creado un módulo de célula solar ultraligero y flexible, 20 veces más delgado que un mechón de cabello humano. Con menos de 2,5 micrómetros de grosor, estas células solares de perovskita cuasi-2D ofrecen una eficiencia del 20,1% al tiempo que mantienen un alto grado de flexibilidad. Su densidad de potencia de 44 W/g es lo que marca la diferencia frente a otros tipos de tecnologías de células solares.
Para crear células solares fiables, altamente estables y flexibles desde el punto de vista operativo con una alta relación potencia-peso, es necesario que haya un equilibrio entre una baja permeabilidad a los gases y a la humedad, un alto grado de flexibilidad y sustratos de plástico transparentes combinados con materiales fotovoltaicos resistentes. La estabilidad operativa de las células se mejoró significativamente mediante la aplicación de una capa transparente de óxido de aluminio a la película delgada y luego optimizando el material de la célula solar.
La investigación para este nuevo diseño de células solares se ha publicado en la revista Nature Energy.
Aplicaciones de la energía solar en drones
Para probar su nueva tecnología, los investigadores instalaron 24 células solares en el marco de un dron cuadricóptero comercial del tamaño de la palma de una mano. La configuración permitió que el dron funcionara de forma autosuficiente y realizara ciclos consecutivos de carga-vuelo-carga sin necesidad de recarga por cable.
Según explican los investigadores, las células solares ultrafinas y ligeras no solo tienen un enorme potencial para revolucionar la forma en que se genera la energía en la industria aeroespacial, sino que también hay una amplia gama de aplicaciones, como la electrónica portátil y el Internet de las cosas (IoT), que también pueden beneficiarse de esta tecnología.
Las nuevas células solares tienen aplicaciones potenciales en operaciones de búsqueda y rescate, mapeo a gran escala, generación de energía solar en el espacio y exploración del sistema solar.