Una nueva célula solar basada en perovskita fue desarrollada para generar electricidad bajo el agua. El principal problema de las perovskitas, que pueden ser más baratas, flexibles y eficientes que el silicio, es que se degradan rápidamente, especialmente debido a la humedad. Sin embargo, su capacidad para adaptarse a diferentes longitudes de onda de la luz les permite aprovechar la luz submarina que los paneles de silicio no pueden utilizar. La baja luminosidad y el ambiente fresco también pueden prolongar la vida útil de la célula.
Para aumentar su durabilidad, los investigadores utilizaron un aditivo de clorhidrato de polihexametileno guanidina. Esta sustancia formó una capa hidrófuga y, al mismo tiempo, favoreció el desarrollo de cristales más grandes, limitó el movimiento de iones y mejoró la generación de electricidad. En pruebas que simulaban la luz a una profundidad aproximada de 10 metros, la célula convirtió en electricidad cerca del 35 % de la energía luminosa; en los paneles de silicio, la eficiencia suele rondar el 20 %.
El panel, preparado con capas protectoras, conservó el 99,6 % de su eficiencia inicial después de aproximadamente 40 días en agua de mar. Los investigadores calcularon que podría funcionar durante 5,5 años antes de que su eficiencia descendiera al 80 %. El panel, conectado a un pequeño vehículo en el mar de China Meridional, cargó pilas de botón durante varias horas a profundidades de 2, 6 y 10 metros. A 2 metros, las olas provocaron fluctuaciones en la producción, mientras que en aguas más profundas la luz era más estable, pero también más débil. A 10 metros, la generación de energía fue ligeramente inferior a una cuarta parte de la registrada a 2 metros. Se señala que el diseño podría utilizarse en sistemas autónomos de energía marina y en infraestructuras submarinas del Internet de las Cosas.
Por qué es importante
Este enfoque ofrece una opción para satisfacer in situ las necesidades energéticas de pequeños vehículos submarinos y de la infraestructura del Internet de las Cosas. La posibilidad de adaptar las perovskitas a diferentes longitudes de onda convierte la luz submarina que los paneles de silicio no pueden aprovechar en un ámbito de uso independiente. El hecho de que los aditivos y las capas protectoras limiten tanto la degradación causada por la humedad como el movimiento de iones responde directamente al principal problema de durabilidad de la tecnología. Sin embargo, dado que el ensayo de campo duró varias horas y la prueba en agua de mar aproximadamente 40 días, sigue sin estar claro si la vida útil calculada de 5,5 años se confirmará en condiciones de uso reales. La disminución de la producción a medida que aumenta la profundidad también constituye uno de los principales límites que determinan qué dispositivos pueden funcionar con este sistema.