La nueva era fotovoltaica: perovskita y silicio alcanzan un 34,85 % de eficiencia

Un estudio publicado en Nature Photonics marca un nuevo hito en la historia de la energía solar. Un equipo de la Universidad de Hong Kong alcanzó una eficiencia certificada del 34,85 % en células solares tándem perovskita-silicio, superando el límite teórico de las tecnologías convencionales y acercando el futuro de la energía limpia a una nueva frontera.

El resultado no es solo un número: representa el punto de inflexión entre la investigación experimental y la producción industrial. Las células tándem combinan lo mejor de dos materiales distintos —la perovskita, ligera y adaptable, y el silicio, estable y probado— para capturar más luz solar y transformarla en electricidad. Este enfoque rompe el límite de Shockley-Queisser, que establece un máximo del 29 % para una célula de unión simple.

Cómo funcionan las células tándem

A diferencia de las tradicionales, estas células utilizan dos capas superpuestas. La superior, de perovskita, absorbe la luz azul y verde de alta energía; la inferior, de silicio, aprovecha la luz roja e infrarroja que atraviesa la primera. Así se consigue aprovechar casi todo el espectro solar, reduciendo las pérdidas y aumentando la conversión energética.

El diseño no solo es ingenioso, sino también altamente eficiente. Según los investigadores, esta combinación permite producir hasta un 40 % más de energía en la misma superficie que un panel de silicio convencional. Esa ganancia es enorme en términos de densidad energética, sobre todo para aplicaciones urbanas y en techos donde el espacio es limitado.

Pero alcanzar ese rendimiento no fue sencillo. El estudio detalla que el récord se logró optimizando la coincidencia de corriente entre ambas capas, uno de los grandes retos del diseño tándem. Cada subcélula debe generar exactamente la misma corriente eléctrica para evitar pérdidas por desajuste. Resolver ese equilibrio fue lo que permitió superar la barrera del 34 %.

El reto de la durabilidad

La eficiencia récord es solo la mitad de la historia. La otra mitad —más difícil— es la estabilidad a largo plazo. Las perovskitas son materiales sensibles: la humedad, el oxígeno, la radiación ultravioleta y los cambios de temperatura pueden degradarlas con rapidez.

Por eso, los investigadores están aplicando estrategias de pasivación de defectos, encapsulación avanzada y ingeniería de interfaces. Estas técnicas refuerzan los límites entre capas, reducen la exposición al ambiente y prolongan la vida útil de los módulos. En las pruebas iniciales, las células lograron mantener más del 90 % de su rendimiento tras mil horas de uso continuo, un avance importante frente a generaciones anteriores.

Aun así, el objetivo es más ambicioso: para competir comercialmente, los paneles deben mantener al menos el 80 % de su eficiencia durante 25 años de operación, igual que los de silicio actuales.

Del laboratorio al mercado

Empresas como Oxford PV y LONGi ya están llevando esta tecnología fuera del laboratorio. Oxford PV alcanzó un 28,6 % de eficiencia en obleas completas, un dato clave que demuestra la viabilidad industrial del concepto. La compañía trabaja ahora en la homogeneidad del proceso de fabricación, uno de los mayores obstáculos cuando se pasa de una célula de laboratorio a un módulo de gran superficie.

Para la producción en masa, los investigadores exploran métodos como el recubrimiento por cuchilla, que extiende capas ultrafinas de material sobre grandes superficies, o la deposición térmica por evaporación, heredada de la industria de semiconductores. También se experimenta con técnicas híbridas que combinan precisión y escalabilidad.

El reto económico es mantener bajos los costes sin sacrificar calidad. A medida que estas técnicas maduren, los analistas prevén que el coste por vatio instalado podría reducirse hasta un 25 %, lo que haría que la energía solar compita directamente con el gas y el carbón incluso sin subsidios.

Hacia una nueva generación fotovoltaica

El impacto global de este avance es potencialmente enorme. La eficiencia teórica de las células tándem perovskita-silicio podría alcanzar el 45 %, y si la estabilidad se consolida, su adopción masiva podría producirse antes de 2030. Además, los módulos bifaciales —capaces de captar luz por ambos lados— y las arquitecturas de tres o cuatro terminales abren la puerta a superar incluso ese umbral.

Más allá de los números, el logro refleja un cambio de paradigma: la energía solar está entrando en una etapa de madurez tecnológica donde cada mejora tiene consecuencias directas en la transición energética global.

El récord del 34,85 % no es solo una cifra histórica; es el preludio de un sistema energético más limpio, eficiente y accesible. Si la investigación sigue avanzando al ritmo actual, el futuro de la electricidad podría depender más de los laboratorios de materiales que de los yacimientos de petróleo.