Recargan baterías de ion-litio con células solares

Actualizado 27/08/2015 19:25:11 CET

   MADRID, 27 Ago. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de la Universidad Case Western han conectado en serie cuatro células solares de perovskita para subir tensión y cargar baterías de ion-litio, con un récord del 7,8% de eficiencia.

   "Hemos encontrado la combinación perfecta entre la célula solar y la batería", dijo Liming Dai, líder de la investigación, publicada este jueves en Nature Communications. "Otros han utilizado células solares de polímeros para cargar las baterías de litio, pero no con esta eficiencia."

   De hecho, los investigadores dicen que su conversión fotoeléctrica general y almacenamiento superaron a todos los otros acoplamientos conocidos de un componente de fotocarga con baterías de iones de litio, baterías de flujo o súper-condensadores.

   Las células solares de perovskita tienen materiales activos con una estructura cristalina idéntica a la perovskita mineral y se consideran un nuevo diseño prometedor para captar la energía solar. En comparación con las células a base de silicio, convierten un espectro más amplio de la luz solar en electricidad.

   En poco tiempo, se han igualado la conversión de energía de las células de silicio, y los investigadores de todo el mundo están persiguiendo nuevos avances.

   El laboratorio de Dai hizo células solares de múltiples capas, lo que aumenta su densidad de energía, el rendimiento y la estabilidad. Las pruebas demostraron que, como se pretendía, tres capas se convierten en una sola película de perovskita.

   Por el cableado en serie de cuatro células de tamaño de laboratorio, de aproximadamente 0,1 centímetro cuadrado cada una, los investigadores aumentaron aún más la tensión en circuito abierto. La eficiencia de conversión de energía solar a eléctrica fue del 12,65 por ciento.

   Para cargar baterías de iones de litio de tamaño botón, se utilizó un cátodo de iones de fosfato de litio y un ánodo de titanio-óxido de litio. La eficiencia de conversión y almacenamiento fotoeléctrico fue del 7,8 por ciento. A lo largo de diez ciclos de carga con una duración de 18 horas, la tecnología mantuvo curvas de carga/descarga casi idénticas durante todos los ciclos, mostrando una gran estabilidad y compatibilidad de los componentes.

   "Tenemos la visión, en un futuro no muy lejano, de que este es un sistema que se pueda tener en casa para repostar su coche y, con el tiempo, que las células solares de perovskita puedan hacerse como una película flexible, que se implantaría en el propio vehículo," dijo Jiantie Xu, coautor del estudio.