Fotovoltaica, las ventajas del grafeno

Enel Green Power participa en el proyecto europeo GRAPES, que trabaja en las aplicaciones de un material muy versátil, el grafeno para mejorar la eficiencia de las células solares.

La alianza entre investigación académica e industrial es fundamental para acelerar la transición energética. Es por eso que participamos en proyectos internacionales con la finalidad de encontrar soluciones tecnológicas cada vez más eficientes para aprovechar las fuentes renovables. Es este el caso del Core 3 Spearhead Project Grapes, un proyecto de la Unión Europea que forma parte de l Graphene Flagship, una gran iniciativa de investigación sobre la utilización del grafeno en la que la UE invirtió mil millones de euros.

Para dirigir el proyecto GRAPES, Graphene Integrated Perovskite Silicon Tandem Solar Cells (Células solares en tándem de silicio-perovskita integradas con grafeno), ha sido recién designada Marina Foti, responsable del proyecto para Enel Green Power, quien lleva años trabajando en la fábrica 3SUN de Catania.

El grafeno, constituido por una capa monoatómica de átomos de carbono, es un material muy versátil que tiene aplicaciones en diferentes sectores como la electrónica, los sensores, la aeronáutica y, precisamente, el sector fotovoltaico. En particular, el consorcio de investigación dirigido por Foti trabaja en el uso del grafeno, que tiene la resistencia teórica del diamante y la flexibilidad del plástico, para integrar las células de silicio y perovskita.

“La célula de silicio tiene un límite teórico de eficiencia del 29% y un límite práctico del 26/27%”, aclara Foti, formada en física.

La tecnología necesaria para sobrepasar estos límites es una célula en tándem o multiunión, en la que dos células se sobreponen y cada una contribuye a transformar en energía una parte del espectro solar. La célula de silicio convierte la parte roja del espectro, mientras que la célula de perovskita absorbe las partes azul y verde, permitiendo una mayor eficiencia.

Beneficios para todo el sector fotovoltaico

El grafeno puede optimizar las prestaciones y reducir los costes: los investigadores están intentando utilizarlo total o parcialmente en reemplazo de la plata, mucho más costosa, en la cola conductora. Además, de acuerdo con algunos estudios, interponer una capa de grafeno entre la célula de silicio y la de perovskita debería ser la solución ideal para aumentar considerablemente su eficiencia y confiabilidad.

“El desafío es llevar hasta la fase industrial un material bastante inestable, aunque sabemos que un panel tiene que mantener sus prestaciones incluso durante 30 años”

Marina Foti, responsable del proyecto GRAPES por Enel Green Power

Los resultados de esta aplicación beneficiarán a todo el sector fotovoltaico que, junto al eólico, impulsó en la última década la aceleración de la transición energética, el proceso hacia la eliminación de las emisiones de carbono procedentes de fuentes fósiles.

De acuerdo con la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA, por sus siglas en inglés), el coste medio para generar electricidad en el transcurso de la vida de una central se redujo, en el caso de la fotovoltaica, en un 82% en el periodo 2010-2019, contra el 39% del eólico onshore. Una reducción que permitió a las fuentes renovables ser mucho más competitivas en términos de costes o incluso más económicas que las fuentes fósiles. Y la innovación constante puede generar una eficiencia aun mayor, con grandes ventajas para el medioambiente.

No es solo una cuestión tecnológica. El desafío es encontrar un link permanente entre los socios académicos y las empresas que trabajan en este y otros proyectos. Y también resaltar los enfoques interdisciplinarios y multiculturales, porque las motivaciones para encontrar nuevas soluciones pueden llegar de experiencias y formas de pensar diferentes. En el ámbito de la diversidad, nuestro Grupo hizo muchos progresos, confirma Foti: “Nuestra Política de Diversidad Global incluye una serie de iniciativas concretas destinadas a promover la igualdad de oportunidades y la diversidad”.