Investigadores de KAUST, Fraunhofer ISE y Universidad de Friburgo elevan al 33,1 % la eficiencia de celdas solares tándem gracias a una nueva técnica de pasivación, acercándolas a la producción industrial.
- 33,1 % eficiencia alcanzada.
- Funciona en silicio texturizado.
- Mejora clave en pasivación.
- Apto para producción industrial.
- Avance hacia energía solar más potente.
Las células solares en tándem logran un 33,1 % de eficiencia con pasivación de silicio texturizado
La energía solar no deja de evolucionar, y este nuevo avance marca un hito decisivo. Mientras las células solares de silicio tradicionales se acercan a su límite físico —con una eficiencia máxima cercana al 30 %—, las células solares en tándem de perovskita y silicio han demostrado ser una vía prometedora para superar esa barrera.
Por qué importa este avance
Un equipo internacional de investigadores ha logrado un nuevo récord de eficiencia del 33,1 % utilizando una técnica de pasivación sobre silicio texturizado, es decir, el mismo tipo que ya se usa en la producción industrial de paneles solares. Esto no solo representa un salto técnico, sino también un paso clave hacia la viabilidad comercial de esta tecnología.
Hasta ahora, aplicar capas de perovskita sobre superficies texturizadas era complicado. La rugosidad del silicio con forma de pequeñas pirámides —una textura diseñada para atrapar más luz— dificultaba lograr una capa uniforme y libre de defectos. La innovación ha sido demostrar que es posible pasivar eficazmente estas superficies usando un compuesto llamado 1,3-diaminopropano dihidroyoduro. El resultado: menos pérdidas por defectos y más eficiencia.
Qué significa la pasivación en este contexto
La pasivación es clave para el rendimiento de las células solares. En el silicio, actúa sobre la superficie, tapando imperfecciones que generan recombinación de electrones. Pero en la perovskita, los científicos descubrieron que el efecto penetra en toda la capa absorbente, modificando sus propiedades internas y mejorando la conductividad y el factor de llenado. Esto cambia el juego.
Como señaló el profesor Stefaan De Wolf, del KAUST, este hallazgo amplía el entendimiento de cómo funciona la conversión de luz en electricidad en estas células híbridas. Y eso abre la puerta a diseños más eficientes y robustos.
Listos para dar el salto a la industria
Uno de los mayores retos de las tecnologías emergentes es su escalabilidad. Muchos prototipos brillan en laboratorio, pero fallan en la transición a la fabricación masiva. Aquí, la historia es diferente. Al demostrar que la pasivación funciona sobre silicio texturizado, se allana el camino para integrar estas células en las líneas de producción existentes.
Este trabajo se enmarca dentro de iniciativas como el proyecto MaNiTU del Fraunhofer ISE, y cuenta con respaldo de programas del Ministerio Federal de Economía y Energía de Alemania. Son señales claras de que la investigación ya se mueve en dirección a la industria.
¿Qué impacto puede tener?
Una célula solar que alcanza el 33,1 % de eficiencia significa que se puede generar más energía con menos superficie. En aplicaciones urbanas, donde el espacio es limitado, esto es crucial. También implica que se necesitarían menos materiales y estructuras de soporte por vatio producido, reduciendo costes indirectos y huella ambiental.
En países con alta irradiación solar, como Chile, Marruecos o Australia, esta tecnología podría triplicar la producción energética por metro cuadrado respecto a instalaciones convencionales. Y en Europa, permitiría maximizar el rendimiento de instalaciones en tejados, donde la demanda de autoconsumo crece de forma constante.
Potencial
Las células en tándem con perovskita y silicio representan una evolución natural de la tecnología fotovoltaica. Aquí algunas formas en que pueden contribuir a mitigar la crisis climática:
- Aumentar la eficiencia global de parques solares sin necesidad de ocupar más terreno.
- Reducir el coste por kilovatio-hora en zonas remotas o sin acceso estable a la red eléctrica.
- Facilitar la instalación en espacios reducidos como vehículos eléctricos, drones, o pequeños electrodomésticos solares.
- Impulsar el autoconsumo energético en hogares y comunidades, haciéndolo más viable económicamente.
- Complementar otras soluciones renovables, como la eólica o la termosolar, para lograr un mix energético más resiliente.
Si se mantiene la inversión en investigación y se regula con inteligencia su implementación industrial, las células solares en tándem podrían ser una pieza clave en la transición energética de las próximas décadas. El desafío ya no es solo técnico: ahora toca escalar, abaratar y democratizar su acceso.
Más información: Electron accumulation across the perovskite layer enhances tandem solar cells with textured silicon | Science
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