14 de octubre de 2022.
Ante las nuevas urgencias a nivel mundial por buscar y aprovechar las fuentes de energía renovables, la Dra. Bertha Oliva Aguilar Reyes abordó el tema Mejoramiento en la estabilidad química de la pervoskita híbrida CH3NH3PbI3, mediante dopaje con cloro y estaño, el jueves 13 de octubre del año en curso, a través de plataformas digitales institucionales.
En primera instancia, la académica explicó que las celdas solares o fotovoltaicas son una alternativa que debe ser aprovechada al ser una opción sustentable ante la creciente demanda energética en el mundo. El principio de funcionamiento de las celdas solares es que se tiene un material semiconductor que transforma la energía del sol en energía eléctrica. Añadió que son cuatro las categorías en que se dividen, denominadas generaciones: la primera a base de silicio monocristalino o germanio; la segunda a base de silicio amorfo, silicio policristalino, cobre, indio y di seleniuro.
“Estas dos generaciones son de alta eficiencia y son las que se comercializan desde hace varios años, sin embargo, requieren un alto costo en su producción, no sólo económico sino energético, es por ello que se ha tratado de desarrollar nuevos materiales que vayan sustituyendo poco a poco a nivel comercial estas celdas solares”, comentó la doctora.
Por su parte, en la tercera generación están las fabricadas con materiales que utilizan puntos cuánticos, y también las que contienen compuestos híbridos. Resaltó que algunos académicos incluyen a las celdas de perovskitas híbridas en esta generación, otros las catalogan de cuarta generación. A partir de estas celdas solares de perovskitas híbridas se desarrolla su investigación, “tienen la ventaja de que se pueden producir a un bajo costo y son altamente eficientes”. Dijo que la tercera y cuarta generación aún se encuentran a prueba, por lo que no están comercializadas.
A través de gráficas mostró que las celdas de perovskitas híbridas han alcanzado un 25 por ciento de eficiencia en comparación al 3 por ciento de doce años atrás, cuando comenzaron a investigarlas.
“Se han detectado dos características que son problemáticas, sobre todo son paradójicas teniendo en cuenta la utilidad final que se le va a dar. Una de ellas es que se combina con la humedad ambiental y se descompone en sus precursores y, por otro lado, también se descompone bajo la acción de la luz ultravioleta”, ahí radica lo paradójico, aclaró la Dra. Bertha Aguilar, ya que la perovskita híbrida se busca utilizar para celdas solares.
Mencionó que en su laboratorio trabajan la optimización de este compuesto químico mediante dopaje de sus propiedades, es decir, estabilizarlo a nivel químico para que no se recombine con la humedad del ambiente ni que se descomponga bajo la acción de la luz solar. Comentó que para solucionar los problemas anteriormente expuestos utilizaron un precursor más, en primera instancia el cloruro de estaño en diferentes proporciones, que empiece a sustituir al yoduro de plomo dentro de la estructura de la perovskita híbrida.
Bertha Oliva Aguilar concluyó que el dopaje al 25 por ciento del plomo con estaño mejoró la estabilidad de la perovskita. Destacó que aunque sólo se dedican a la síntesis de una de las capas —la de perovskita híbrida—, actualmente están trabajando en colaboraciones para construir la celda completa y así probar la eficiencia de este compuesto.
