Además tienen más del 80 por ciento de rendimiento luego de más de 800 horas
Buenos Aires-(Nomyc)-Las células solares tándem de Perovskita y Silicio vuelven a sacudir el sector fotovoltaico, ya que un grupo de investigadores chinos ha conseguido una eficiencia certificada del 32,89 por ciento, acercándose a la barrera psicológica del 35 por ciento, que hasta hace poco parecía reservada únicamente a laboratorios muy experimentales y por 1.000 horas.
El avance, llega desde el Instituto Ningbo de Tecnología e Ingeniería de Materiales (NIMTE), de la Academia China de Ciencias, junto con varias universidades y empresas tecnológicas del país, en un trabajo, publicado en la revista Matter, en el que se aborda uno de los problemas más persistentes de esta tecnología: “las pérdidas eléctricas microscópicas que aparecen en la interfaz entre la capa de Perovskita y el silicio industrial texturizado”.
Aquí está lo interesante, ya que no se trata solo de batir un récord de laboratorio, sino que el método desarrollado, parece compatible con procesos industriales reales, lo que lo cambia todo.
Qué hace especiales a las células solares tándem: las placas solares tradicionales de silicio se acercan a sus límites físicos de eficiencia y la mayoría de los módulos comerciales actuales, se mueven entre el 21 y el 24 por ciento, cifras muy buenas comparadas con hace una década, aunque cada mejora adicional cuesta muchísimo dinero y complejidad, pero las células tándem, intentan romper ese techo utilizando dos materiales distintos para captar diferentes partes del espectro solar.
La capa superior de Perovskita absorbe longitudes de onda de alta energía, mientras el silicio situado debajo aprovecha el resto de la luz que atraviesa la primera capa, de lo que resulta “más electricidad con la misma superficie”, lo que tiene implicaciones enormes en lugares donde el espacio es limitado. Cubiertas urbanas, vehículos solares, fachadas fotovoltaicas o instalaciones industriales. Más energía sin ocupar más terreno.
El gran problema oculto: las fugas eléctricas microscópicas: aunque las células tándem llevan años de prometiendo revolucionar el sector, había un obstáculo muy incómodo, ya que el Silicio Industrial utilizado suele tener una superficie microscópicamente texturizada en forma de pequeñas pirámides, lo que mejora la captación de luz, aunque dificulta muchísimo depositar encima una capa uniforme de Perovskita.
En las zonas más puntiagudas aparecen defectos diminutos que generan fugas eléctricas localizadas, lo que genera energía perdida, calor innecesario, menor estabilidad y sobre todo, menor vida útil.
Los investigadores chinos encontraron una solución bastante elegante: utilizaron nanoesferas de poliestireno como plantilla para colocar de manera selectiva una capa ultrafina de Óxido de Aluminio justo en los picos de esas pirámides microscópicas.
Una especie de aislamiento inteligente, muy localizado y muy preciso: el sistema bloquea los caminos por donde se escapaba la corriente eléctrica sin afectar negativamente al transporte energético del resto de la célula.
Más eficiencia y también más estabilidad: uno de los mayores miedos alrededor de las Perovskitas es la durabilidad y en laboratorio, funcionan de maravilla, aunque históricamente han sufrido degradaciones rápidas frente al calor, la humedad o la radiación ultravioleta, por lo que el dato de estabilidad resulta casi tan importante como el récord de eficiencia.
La nueva célula mantuvo alrededor del 90 por ciento de su rendimiento inicial tras 1.000 horas de funcionamiento continuo, una cifra muy relevante para una tecnología que todavía busca convencer a fabricantes e inversores.
Aún queda camino para igualar la vida útil de los paneles convencionales de silicio, muchos superan ya los 25 o 30 años, aunque el progreso durante los últimos cinco años ha sido brutal, de manera literal.
China acelera el dominio tecnológico de la energía solar: el liderazgo chino en tecnología fotovoltaica no se limita a fabricar paneles baratos, sino que el país domina, también, la investigación avanzada.
Empresas como LONGi, JinkoSolar o Trina Solar llevan tiempo de inversiones de miles de millones en tecnologías tándem, células TOPCon y arquitecturas híbridas de nueva generación y Europa y Estados Unidos observan con cierta preocupación cómo la próxima gran revolución solar podría consolidarse otra vez en Asia.
No es casualidad que muchas de las mejoras recientes en eficiencia hayan salido de laboratorios chinos, ya que mientras, la Unión Europea intenta reaccionar con iniciativas como la Net-Zero Industry Act, diseñada para reforzar la fabricación local de tecnologías limpias y reducir la dependencia industrial exterior, porque el problema ya no es solo climático, sino también, geopolítico.
Por qué este avance podría cambiar el coste de la energía solar: cuando una célula solar produce más electricidad usando menos superficie, bajan muchos costes indirectos.
En instalaciones urbanas esto puede marcar diferencias enormes. Hay tejados donde simplemente no caben más paneles convencionales. Con módulos cercanos al 33 por ciento de eficiencia, la generación energética podría aumentar de forma radical sin ampliar espacio.
Además, las células tándem abren la puerta a aplicaciones donde el peso importa mucho, como drones solares, movilidad eléctrica integrada o edificios con generación fotovoltaica incorporada en fachadas ligeras.
Del laboratorio al mercado, el verdadero desafío: la historia de la energía solar está llena de tecnologías espectaculares que nunca llegaron a producirse a gran escala, por lo que el detalle más prometedor de este estudio quizá no sea la eficiencia, sino la compatibilidad con líneas de producción existentes.
Modificar aunque sea de manera ligera procesos industriales ya implantados resulta muchísimo más viable que construir fábricas completamente nuevas, de lo que derivan las posibilidades comerciales de este desarrollo.
Algunos analistas del sector consideran que las primeras generaciones comerciales de módulos tándem de alta eficiencia podrían expandirse rápidamente antes de 2030, sobre todo en mercados premium donde cada metro cuadrado cuenta, como Centros de datos, industria logística, cubiertas comerciales, movilidad eléctrica integrada… muchos sectores están esperando precisamente esto.
Potencial: las células solares tándem de Perovskita y Silicio, podrían convertirse en una pieza clave de la próxima etapa energética global y no solo por producir más electricidad renovable, sino también, por hacerlo de manera más eficiente y adaptable a entornos urbanos.
Su desarrollo puede facilitar ciudades con mayor autosuficiencia energética, edificios capaces de generar buena parte de su consumo y redes eléctricas menos dependientes de combustibles fósiles.
También podrían acelerar la electrificación de sectores difíciles, especialmente allí donde el espacio disponible limita la instalación de paneles convencionales.
A corto plazo, el gran reto seguirá siendo mejorar la durabilidad y garantizar procesos de fabricación sostenibles, pero el rumbo parece bastante claro ya.
Más energía con menos recursos. Justo ahí está una de las claves de cualquier transición ecológica real.
Nomyc-27-5-26
