La Energía Solar, se encamina a ser la fuente de energía mas rentable

Se proyecta que la energía solar supere al carbón en la capacidad de energía instalada para 2027, con China experimentando un gran aumento. Pero hay un cuello de botella en la distribución.

A medida que avanzan los niveles de capacidad de energía solar, con China a la cabeza, los científicos están celebrando una mayor eficiencia en las células de energía solar que eventualmente podrían reducir el precio de lo que ya es la electricidad más barata de la historia.

El último hito tecnológico lleva una década en desarrollo. Pero ahora, varios equipos de investigadores de todo el mundo han logrado impulsar la eficiencia de las células solares “en tándem” de perovskita y silicio más allá de un importante umbral del 30 %, lo que significa que convirtieron más del 30 % de la energía solar en electricidad. Cuanto mayor sea la tasa de conversión, más barato será el costo de la electricidad.

“Superar este umbral brinda confianza de que se pueden comercializar energías fotovoltaicas de alto rendimiento y bajo costo”, escriben Stefaan De Wolf y Erkan Aydin, de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah de Arabia Saudita, en la revista Science.

La energía fotovoltaica de silicio domina actualmente el mercado y se está acercando a su límite de eficiencia teórico de alrededor del 29%. Los científicos han descubierto que pueden mejorar la recolección de energía solar apilando dos o más células solares, en este caso perovskita, un semiconductor, sobre silicio. Las altas tasas de eficiencia se han logrado en celdas pequeñas de tamaño de investigación que son de un centímetro cuadrado. Para escalarlo, la tecnología deberá ser aplicable a celdas más grandes, de tamaño comercial, que miden 15 por 15 centímetros.

El récord lo estableció en mayo Oxford PV, que anunció que había alcanzado una eficiencia del 28,6 % para una celda de silicio y perovskita de tamaño comercial, en comparación con la eficiencia del 22 al 24 % de una celda solo de silicio.

Los observadores de la industria piden precaución con las noticias, señalando que aún no está claro cuándo se puede comercializar la combinación tándem de alta eficiencia.

“La promesa que tiene la tecnología de perovskita es la alta eficiencia que es capaz de alcanzar. El problema que tiene es la estabilidad”, dice Paula Mints, analista jefe de investigación de mercado de SPV MarketResearch, con sede en California, que se ha especializado en energía solar desde 1997. También expresó su preocupación por el uso de plomo en los productos y el riesgo de filtración en el medio ambiente. El problema es que los materiales de perovskita son vulnerables a una gran cantidad de factores ambientales, como la humedad, por lo que las células se degradan. Un informe de 2022 fijó la vida útil más larga de las células solares de perovskita en un año, frente a las células de silicio, que duran hasta 25 años. “Es genial que puedan alcanzar estos rangos de eficiencia”, dice Mints, “pero tienes que durar 20 años bajo el sol, 20 años subiendo a 30”.

A medida que los científicos avanzan con ese objetivo en mente, la creación de capacidad de lo que ya se ha probado y probado continúa aumentando.

Un informe reciente de Global Energy Monitor encontró que China está viendo un “aumento asombroso” en la capacidad solar y eólica, en camino de alcanzar sus objetivos cinco años antes de lo previsto. Aunque el carbón sigue siendo su principal fuente de energía, China ya cuenta con 228 gigavatios de energía solar, más que el resto del mundo combinado. Sus posibles proyectos a gran escala ascienden a casi la mitad de lo que está disponible en otros países, señala el informe.

Pero a pesar del fervor por seguir construyendo, el mundo está subutilizando enormemente su capacidad solar: Mints dice que la utilización es de alrededor del 60%.

Parte de la razón es que muchos países están cargados con sistemas de infraestructura eléctrica arcaicos que simplemente no están equipados para hacer frente a la “avance de fuentes renovables distribuidas que entran en línea”, dice ella. “Hay largas esperas en todo el mundo. Es como un gran cuello de botella de transmisión y distribución a nivel mundial”.

Y, sin embargo, aunque actualmente la energía solar representa solo del 4 al 5 % de la generación de electricidad mundial, se prevé que su capacidad de energía instalada supere al carbón para 2027, lo que la convierte en la más grande del mundo, según la Agencia Internacional de Energía (AIE). En 2022 superó a la eólica como el mayor crecimiento absoluto de generación de todas las tecnologías renovables.

Tendrá que hacer aún más para ayudar al mundo a cumplir con los objetivos de emisiones netas cero para 2050 que apuntan a evitar los peores impactos del cambio climático.

“Se espera que el crecimiento continuo del atractivo económico de la energía fotovoltaica, el desarrollo masivo en la cadena de suministro y el creciente apoyo político, especialmente en China, EE.UU., la Unión Europea e India, aceleren aún más el crecimiento de la capacidad en los próximos años”, dice la AIE.