Buscan romper la barrera del 40% en eficiencia solar con una nueva tecnología
Un grupo de investigadores ha trazado una hoja de ruta para lograr un salto adelante en eficiencia solar. Su objetivo, romper una barrera tecnológica clave que disparará la rentabilidad de la fotovoltaica.
La solar es la energía renovable que más crece en el mundo, y es una de las claves de la mejora de la huella de emisiones del coche eléctrico, y también de su cada vez menor coste operativo al beneficiarse de una energía limpia y barata, que en España ya ocupa el 20% del mix eléctrico. Algo que permite que en conjunto las renovables hayan logrado en los 10 primeros meses ser el 54% de la producción eléctrica en nuestro país.
En este contexto, un equipo de ingenieros de la Universidad Politécnica de Hong Kong (PolyU) ha dado un paso importante hacia lograr que su implantación sea masiva. El grupo de investigación ha detallado una estrategia para elevar la eficiencia de conversión energética de las células solares tándem de perovskita y silicio, una tecnología que aspira a superar los límites de los paneles tradicionales de silicio.
Actualmente, estas celdas han logrado rendimientos cercanos al 34%, pero el objetivo del equipo es alcanzar un 40%. No se trata solo de una cifra simbólica: llegar a ese nivel supondría un cambio de escala para el despliegue de la energía solar, acercándola aún más a cubrir la demanda energética de industrias intensivas en consumo como la inteligencia artificial, los centros de datos así como alimentar un parque móvil formado por vehículos eléctricos.
Del laboratorio al mundo real
Los investigadores han realizado una revisión profunda del rendimiento de las células tándem, con un foco claro en trasladar los buenos resultados de laboratorio a dispositivos que funcionen en condiciones reales. Y ahí es donde comienzan las complicaciones.
Según explican, el principal enemigo sigue siendo la estabilidad. Las células de perovskita son especialmente sensibles a factores como la humedad, el oxígeno, la radiación ultravioleta o los cambios de temperatura. Esto implica una degradación acelerada que lastra su viabilidad comercial a largo plazo.
Además, pasar de dispositivos pequeños a módulos de gran tamaño añade nuevas capas de dificultad. Hacerlo requiere garantizar la uniformidad del material en superficies mayores, reducir defectos y controlar el proceso de fabricación para que sea reproducible y competitivo. Aunque ya se han iniciado pruebas en exteriores, todavía no hay datos sólidos sobre su fiabilidad a largo plazo.
Para acortar estos plazos, el equipo propone llevar a cabo ensayos de estabilidad acelerada siguiendo los estándares de la Comisión Electrotécnica Internacional. También destacan la importancia de adaptar tanto los materiales como los métodos de producción a los requerimientos industriales.
Otro aspecto clave es el impacto ambiental. Si bien las perovskitas son baratas, algunas variantes utilizan elementos escasos o plomo, lo que despierta preocupaciones sobre sostenibilidad. Por eso, los científicos abogan por alternativas menos contaminantes y sistemas de reciclaje eficaces para gestionar estos componentes de forma responsable.
El enfoque de PolyU combina innovación técnica con responsabilidad medioambiental. Si el sector logra cumplir con los requisitos de rendimiento y sostenibilidad, estas células tándem podrían convertirse en una pieza fundamental de los sistemas energéticos del futuro.
Un esfuerzo colectivo para dar el salto a gran escala
Los autores del estudio insisten en que para alcanzar estos objetivos no basta con la investigación académica. Será necesario un trabajo conjunto entre universidades, centros tecnológicos e industria.
Según el profesor Yang Guang, solo integrando conocimientos de ciencia de materiales, ingeniería de dispositivos y modelos económicos se podrá preparar esta tecnología para una producción comercial competitiva.
El equipo tiene claro que su propuesta no es una meta lejana, sino una hoja de ruta. Si logran consolidar una eficiencia cercana al 40% con garantías de durabilidad y costes razonables, las células solares tándem de perovskita y silicio podrían dejar atrás el ámbito experimental y empezar a cubrir tejados e instalaciones industriales en cuestión de años.
Un avance así acercaría aún más los objetivos de neutralidad climática marcados por países como China, que ya ha puesto en marcha un ambicioso calendario para reducir sus emisiones y liderar la transición energética mundial.
La investigación ha sido publicada en la revista Nature Photonics.
