Científicos crean ventanas solares semitransparentes que generan electricidad con luz solar e interior y ayudan a reducir el consumo de aire acondicionado.
- 🌞 Electricidad a partir del sol y de la iluminación interior.
- 🪟 Ventanas semitransparentes con generación fotovoltaica.
- 🏢 Edificios capaces de producir parte de su propia energía.
- ❄️ Menor entrada de calor y menor demanda de climatización.
- ⚡ Hasta un 22 % de eficiencia con luz interior y un 14 % con luz solar.
- 🔬 Perovskitas ultrafinas y nuevos electrodos transparentes.
- 🌍 Aplicaciones futuras en edificios, vehículos y superficies flexibles.
Ventanas solares semitransparentes: la tecnología que convierte los cristales en generadores de electricidad incluso con luz interior
Las fachadas acristaladas dominan el paisaje de muchas ciudades modernas. Sin embargo, toda esa superficie transparente apenas participa en la producción energética de los edificios. Un equipo internacional liderado por investigadores del University College London (UCL) acaba de presentar una solución que podría cambiar esa situación: ventanas solares semitransparentes capaces de generar electricidad tanto con la luz solar como con la iluminación artificial del interior.
El avance, publicado en la revista Advanced Energy Materials, demuestra que es posible fabricar cristales que mantienen un nivel útil de transparencia mientras producen energía durante buena parte del día, incluso cuando el cielo está cubierto o en espacios iluminados artificialmente.
Un nuevo uso para las ventanas de los edificios
La energía solar ha estado ligada tradicionalmente a los tejados, donde los paneles fotovoltaicos reciben la máxima radiación solar. Sin embargo, los edificios de oficinas, hospitales, aeropuertos o centros comerciales cuentan con miles de metros cuadrados de vidrio que permanecen completamente desaprovechados desde el punto de vista energético.
La propuesta de los investigadores consiste en convertir esas superficies en elementos activos de generación eléctrica, aprovechando la radiación solar directa y también la luz procedente de lámparas LED o fluorescentes del interior.
Esta doble capacidad resulta especialmente interesante porque los edificios permanecen iluminados durante muchas horas al día, incluso cuando la intensidad solar disminuye. Esa energía podría alimentar sensores, sistemas domóticos, iluminación de emergencia, dispositivos electrónicos de bajo consumo o parte del consumo eléctrico del propio inmueble.
Un equilibrio complejo entre transparencia y rendimiento
Uno de los mayores retos de este tipo de tecnologías siempre ha sido encontrar un equilibrio razonable entre dejar pasar suficiente luz para mantener el confort visual y, al mismo tiempo, captar la mayor cantidad posible de energía.
En este prototipo, las ventanas permiten pasar aproximadamente un 30 % de la luz solar, una cifra inferior a la de un vidrio convencional, aunque suficiente para determinadas aplicaciones arquitectónicas donde ya se utilizan cristales tintados o con control solar.
Además de producir electricidad, esa reducción de la radiación incidente puede disminuir parte del calentamiento interior del edificio. En regiones cálidas, donde el aire acondicionado representa una parte importante del consumo energético, cualquier reducción de la carga térmica puede traducirse en un ahorro eléctrico considerable.
La perovskita vuelve a demostrar su enorme potencial
El corazón de esta tecnología está formado por una célula solar de perovskita, uno de los materiales que más rápidamente ha evolucionado durante la última década dentro de la investigación fotovoltaica.
A diferencia del silicio tradicional, las perovskitas permiten modificar su composición química para adaptarse a diferentes longitudes de onda. Esa característica facilita captar con mayor eficiencia la iluminación de interiores, donde predominan espectros luminosos muy distintos a los del sol.
Los investigadores recurrieron además a simulaciones informáticas para optimizar cada capa del dispositivo antes de fabricarlo. Gracias a ello consiguieron desarrollar una capa activa de apenas 185 nanómetros de espesor, unas quinientas veces más fina que un cabello humano.
Reducir tanto el grosor era fundamental para conservar la transparencia sin renunciar completamente a la producción eléctrica.
Un pequeño cambio químico con un gran efecto
Uno de los problemas habituales de las perovskitas es la aparición de pequeños defectos cristalinos conocidos como «trampas» electrónicas, que dificultan el movimiento de los electrones generados por la luz.
Para minimizar ese fenómeno, el equipo incorporó una molécula específica capaz de estabilizar la estructura cristalina del material y reducir estos defectos microscópicos.
El resultado fue una mejora tanto en la eficiencia energética como en la estabilidad del dispositivo, dos aspectos imprescindibles para que esta tecnología pueda llegar algún día al mercado.
La durabilidad sigue siendo uno de los principales desafíos de las células solares de perovskita frente al silicio convencional, aunque durante los últimos años se han conseguido avances muy significativos en este campo.
Un electrodo transparente que deja pasar la luz
Otro elemento innovador del trabajo fue el diseño del electrodo.
En muchas células solares de perovskita se utiliza oro para conducir la electricidad generada, aunque este metal bloquea parte de la luz.
Los investigadores resolvieron el problema colocando una capa ultrafina de oro entre dos capas transparentes de óxido de molibdeno. Esta estructura reduce la reflexión de la luz y permite que una mayor cantidad atraviese la ventana sin perder capacidad para transportar la corriente eléctrica.
Se trata de un detalle técnico aparentemente pequeño, aunque muy importante para aumentar la transparencia sin sacrificar el funcionamiento fotovoltaico.
Resultados prometedores para una tecnología todavía emergente
El equipo fabricó un panel de 30 × 30 centímetros y obtuvo resultados especialmente llamativos.
Las células consiguieron transformar en electricidad aproximadamente un 22 % de la luz interior con una iluminación de 1.000 lux, un valor muy elevado para este tipo de aplicaciones, además de alcanzar una eficiencia del 14 % bajo luz solar.
En las pruebas de envejecimiento acelerado, el dispositivo conservó alrededor del 80 % de su rendimiento tras 300 horas de exposición continua, un dato que refleja una mejora en la estabilidad del material, aunque todavía queda recorrido antes de alcanzar la vida útil de varias décadas que ofrecen actualmente los paneles fotovoltaicos de silicio.
Más allá de los edificios: vehículos, ropa y superficies inteligentes
Los investigadores ya trabajan en la siguiente etapa del desarrollo: fabricar versiones flexibles que puedan instalarse sobre superficies curvas.
Esto abriría la puerta a aplicaciones muy variadas, como techos panorámicos de automóviles, autobuses eléctricos, marquesinas, invernaderos, mochilas, dispositivos electrónicos portátiles e incluso textiles técnicos capaces de alimentar pequeños sensores.
La posibilidad de aplicar estas células como si fueran una película adhesiva sobre cristales existentes también reduciría enormemente la complejidad de la instalación en edificios ya construidos.
Potencial para un futuro más sostenible
Las ventanas solares semitransparentes representan un paso hacia una arquitectura donde cada superficie útil participa en la transición energética. En ciudades con escasez de espacio para instalar paneles convencionales, aprovechar las fachadas puede marcar una diferencia importante.
A medio plazo, esta tecnología podría integrarse en edificios inteligentes, capaces de gestionar de forma automática la energía que producen, almacenan y consumen. Combinadas con baterías domésticas, sistemas de gestión energética y redes eléctricas cada vez más digitalizadas, estas ventanas contribuirían a reducir la dependencia de la electricidad procedente de fuentes fósiles.
Todavía quedan desafíos relacionados con la durabilidad, la fabricación a gran escala y la reducción de costes. Aun así, el ritmo de avance de las perovskitas durante los últimos años invita al optimismo. Si las investigaciones mantienen esta evolución, los cristales de oficinas, viviendas o vehículos podrían dejar de ser simples elementos constructivos para convertirse en una fuente cotidiana de energía limpia, integrada de forma casi invisible en el entorno urbano.
Más información: Siming Huang et al, Multimodal Strategy for Efficient Semi‐Transparent Perovskite Solar Cells and Modules with Record Indoor Performance, Advanced Energy Materials (2026). DOI: 10.1002/aenm.70883
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