Japón desafía el dominio de China en la energía solar con una nueva tecnología: las perovskitas

La energía solar es una de las fuentes renovables más prometedoras para el futuro, pero también una de las más competitivas. China ha logrado el liderazgo mundial en la fabricación e instalación de paneles solares de silicio, el material más utilizado hasta ahora. Sin embargo, Japón tiene una carta bajo la manga para cambiar el panorama: las perovskitas, una nueva generación de células solares que prometen ser más eficientes, baratas y versátiles que las de silicio. ¿Qué son las perovskitas y cómo pueden revolucionar la industria solar?

¿Qué son las perovskitas y por qué son mejores que el silicio?

Las perovskitas son un tipo de material cristalino que tiene una estructura especial que les permite absorber la luz solar y convertirla en electricidad. Su nombre se debe al mineral perovskita, que fue descubierto en 1839 por el geólogo ruso Lev Perovski. Sin embargo, las perovskitas que se usan para las células solares no son naturales, sino sintéticas, y se pueden fabricar con diferentes elementos químicos.

Las perovskitas tienen varias ventajas sobre el silicio, que es el material más usado para los paneles solares actuales. En primer lugar, las perovskitas son más eficientes, es decir, pueden convertir más porcentaje de la luz solar en electricidad. Mientras que las células de silicio tienen una eficiencia máxima de alrededor del 25%, las de perovskita han alcanzado ya el 25,2% y se espera que lleguen al 30% o más en el futuro.

En segundo lugar, las perovskitas son más baratas, ya que se pueden fabricar con materiales abundantes y de bajo costo, como el carbono, el nitrógeno, el hidrógeno y el plomo. Además, se pueden producir mediante procesos simples y rápidos, como la impresión por chorro de tinta o el recubrimiento por giro, que requieren menos energía y menos espacio que los métodos para el silicio.

En tercer lugar, las perovskitas son más versátiles, ya que se pueden adaptar a diferentes condiciones y aplicaciones. Por ejemplo, se pueden fabricar en diferentes colores, formas y tamaños, lo que permite crear paneles solares más estéticos y personalizados. También se pueden combinar con otros materiales, como el silicio o el grafeno, para crear dispositivos híbridos que aprovechen las ventajas de cada uno. Además, se pueden fabricar en capas muy finas y flexibles, lo que permite integrarlas en superficies curvas, tejidos o ventanas .

¿Qué está haciendo Japón para impulsar las perovskitas?

Japón es uno de los países pioneros en el desarrollo de las perovskitas, y cuenta con el apoyo del gobierno y de la industria para liderar este campo. En 2009, el investigador japonés Tsutomu Miyasaka fue el primero en demostrar que las perovskitas podían funcionar como células solares, y desde entonces ha seguido mejorando su rendimiento y estabilidad. En 2012, el investigador japonés Hiroshi Segawa fue el primero en crear una célula solar de perovskita transparente, que podría usarse para generar electricidad a partir de las ventanas.

Japón también ha creado el consorcio NEDO, que reúne a más de 20 empresas, universidades e institutos de investigación para acelerar la comercialización de las perovskitas. Entre los miembros del consorcio se encuentran gigantes tecnológicos como Panasonic, Sharp, Toshiba o Kyocera, que han invertido millones de dólares en el desarrollo de esta tecnología. El objetivo del consorcio es lograr una eficiencia del 30% y una durabilidad de 20 años para las células solares de perovskita, y empezar a producirlas en masa para 2025.

Japón también ha colaborado con otros países, como Corea del Sur, China o Estados Unidos, para compartir conocimientos y recursos en el campo de las perovskitas. Por ejemplo, en 2019, un equipo internacional liderado por el investigador japonés Kenjiro Miyano logró crear una célula solar de perovskita con una eficiencia récord del 25,2%, superando por primera vez al silicio. En 2020, otro equipo internacional liderado por el investigador japonés Hideo Ohkita logró crear una célula solar de perovskita que puede funcionar bajo la lluvia, la nieve o la niebla, gracias a un material que genera electricidad a partir de la humedad.

¿Qué impacto tendrá esta tecnología en el futuro de la energía?

Las perovskitas son una tecnología disruptiva que puede cambiar el panorama de la energía solar, y con ello, el de la transición energética hacia un modelo más sostenible y limpio. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), la energía solar podría ser la mayor fuente de electricidad del mundo para 2050, y las perovskitas podrían contribuir a acelerar ese proceso, reduciendo los costes, aumentando la eficiencia y ampliando las posibilidades de aplicación.

Las perovskitas podrían suponer una amenaza para el dominio de China en la industria solar, ya que podrían reducir la demanda de silicio y abrir nuevas oportunidades para otros países y regiones. Japón tiene la ventaja de ser el pionero y el líder en esta tecnología, pero también tendrá que enfrentarse a la competencia de otros actores, como Corea del Sur, Estados Unidos o Europa, que también están invirtiendo en el desarrollo de las perovskitas. Además, China no se ha quedado atrás, y también ha mostrado interés y avances en esta tecnología.

Lo que está claro es que las perovskitas son una de las grandes promesas para el futuro de la energía solar, y que los avances como los de Japón son pasos importantes para hacerla realidad. Por eso, es fundamental seguir apoyando la investigación y la innovación en este campo, y fomentar la cooperación internacional para compartir conocimientos y recursos. Solo así podremos aprovechar el potencial de esta tecnología para crear un mundo más verde y próspero.

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