Nuevo diseño de célula solar permite absorber y emitir luz eficientemente, igualando rendimiento de dispositivos especializados.
- 🔋🌞 Pantallas que captan luz ambiental.
- 💡📱 Dispositivos que emiten y generan energía.
- 🧪 Perovskitas híbridas, doble función.
- 📊 26,7 % eficiencia solar, 31 % LED.
- 🔄 Reciclaje de fotones, menos pérdidas.
- 🏗️ Nanoestructuras porosas, clave del avance.
- 🌍 Menos consumo, más autonomía energética.
Una célula solar que también actúa como LED: hacia dispositivos energéticamente inteligentes
Imaginar una pantalla que, mientras está apagada, recoge la luz del entorno y genera electricidad, ya no suena a ciencia ficción. La física de materiales llevaba tiempo apuntando en esa dirección, pero faltaba algo esencial: una arquitectura capaz de hacer convivir dos funciones aparentemente opuestas sin sacrificar rendimiento.
El nuevo dispositivo basado en perovskitas de haluros metálicos rompe ese bloqueo. No solo logra convertir la luz solar en electricidad con una eficiencia del 26,7 %, también es capaz de emitir luz con un rendimiento cercano al 31 %, cifras que, por separado, ya serían competitivas en el mercado actual.
Este tipo de avances empieza a dibujar un escenario interesante: dispositivos electrónicos que no solo consumen energía, también la recuperan parcialmente del entorno. No es poca cosa.
Perovskitas: el material que lo está cambiando todo
Las perovskitas llevan años ganando protagonismo en el ámbito de la energía solar. Su atractivo es claro: materiales relativamente baratos, con propiedades ajustables y una eficiencia que empieza a acercarse —e incluso competir— con tecnologías tradicionales como el silicio.
Pero su versatilidad tiene truco. Las necesidades de un LED y de una célula solar son casi opuestas. Mientras uno necesita capas ultrafinas para emitir luz eficientemente, el otro exige estructuras más gruesas para absorberla.
Ahí estaba el cuello de botella. Durante años, los desarrollos han seguido caminos paralelos. Cada uno optimizado para lo suyo. Mezclarlos… complicado.
Hasta ahora.
El desafío de hacer dos cosas a la vez
La clave del problema está en cómo se comporta la luz dentro del material. En un LED, muchos fotones quedan atrapados en el interior, rebotando hasta perderse en forma de calor. En una célula solar, ocurre algo parecido: parte de la luz no se aprovecha del todo.
Esto genera pérdidas energéticas que, en sistemas convencionales, son difíciles de evitar.
La solución propuesta introduce una idea sencilla en apariencia, pero compleja en ejecución: modificar la estructura interna del material para guiar mejor la luz.
No se trata solo de hacer capas más gruesas o más finas. Es algo más sutil. Más fino que el grosor de un cabello humano, literalmente.
Nanoestructuras porosas: pequeñas, pero decisivas
El avance más interesante llega con la incorporación de nanoestructuras de óxido de aluminio organizadas en forma de “esponjas” microscópicas. Estas estructuras, invisibles a simple vista, cumplen dos funciones críticas.
Por un lado, redirigen la luz. Permiten que los fotones encuentren mejores caminos para salir del material o ser absorbidos de forma eficiente.
Por otro, algo aún más importante: reducen los defectos del material, que son responsables de muchas pérdidas energéticas.
Aquí entra en juego un fenómeno clave: el reciclaje de fotones. Cuando un fotón no logra escapar, en lugar de perderse, puede ser reabsorbido y emitido de nuevo. Otra oportunidad. Y otra. Hasta que finalmente sale.
Este efecto, que antes era casi irrelevante por culpa de los defectos, ahora empieza a sumar eficiencia real.
Resultados que marcan un antes y un después
El dispositivo desarrollado consigue cifras que, hasta hace poco, parecían incompatibles en un mismo sistema:
- Eficiencia solar estabilizada del 26,7 %.
- Eficiencia cuántica externa del 31 % en modo LED.
- Mayor estabilidad operativa: mantiene el 95 % de su rendimiento tras 1.200 horas.
No solo mejora el rendimiento. También la durabilidad. Y eso es clave si se piensa en aplicaciones reales.
Además, este logro se acerca a materiales como el arseniuro de galio, mucho más caros y difíciles de fabricar. Aquí, en cambio, se habla de procesos potencialmente más escalables.
Y eso cambia el juego.
Aplicaciones que empiezan a tomar forma
Este tipo de tecnología abre la puerta a dispositivos con una lógica distinta.
Pantallas que recargan parcialmente sus baterías con la luz ambiente. Sistemas de iluminación que recuperan energía cuando no están en uso activo. Sensores autónomos en ciudades inteligentes.
Incluso en el ámbito de la arquitectura, podrían integrarse superficies capaces de emitir luz por la noche y generar electricidad durante el día. Fachadas activas. Ventanas inteligentes.
No es una revolución inmediata. Pero sí un paso sólido hacia sistemas electrónicos más eficientes y menos dependientes de la red.
Vía University of Colorado at Boulder
Más información: Kaitian Mao et al, Passivated porous light-management structure resolves emission-photovoltaic trade-off in thick perovskite diodes, Joule (2026). DOI: 10.1016/j.joule.2026.102389
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