Un módulo solar de perovskita alcanzó 26,2% de eficiencia con una capa de nanocristales

Las perovskitas figuran entre las tecnologías solares más observadas de los últimos años porque prometen paneles más livianos y potencialmente más baratos que los actuales. Pero convertir buenos resultados de laboratorio en módulos de tamaño útil sigue siendo difícil. Un estudio publicado en Nature informa ahora un avance en ese salto de escala: un módulo tándem hecho enteramente con perovskitas alcanzó una eficiencia certificada de 26,2% en un área de 65 centímetros cuadrados.

La clave del trabajo estuvo en una capa intermedia que conecta las dos subceldas del módulo. En los diseños habituales, esa unión suele basarse en materiales que absorben parte de la luz infrarroja y además pueden generar problemas de estabilidad en la interfaz. El nuevo estudio reemplaza esa solución por una capa procesada en solución a partir de nanocristales de óxido de indio, un material mucho más transparente en la región del espectro que interesa aprovechar.

Los investigadores no cambiaron solo ese punto. También ajustaron la forma de los nanocristales y la química de sus ligandos para mejorar el contacto entre capas, y añadieron un compuesto fosfónico a la perovskita de plomo y estaño para facilitar la extracción de carga y ordenar mejor la cristalización de la película. Esa combinación buscó resolver varios cuellos de botella a la vez: menos pérdidas de luz, mejor recombinación eléctrica en la unión y películas grandes más uniformes.

Según el artículo, esa estrategia permitió obtener un módulo con 2,182 voltios de voltaje en circuito abierto y un factor de llenado de 77,4%, cifras que ayudan a explicar el rendimiento final. La eficiencia fue certificada por los laboratorios japoneses JET, un dato importante porque las marcas más altas en tecnologías emergentes no siempre resisten validaciones externas cuando se pasa de celdas pequeñas a módulos más grandes.

El interés por este tipo de arquitectura viene de la posibilidad de apilar materiales que absorben distintas partes de la luz solar. En teoría, eso permite superar límites que frenan a dispositivos de una sola unión. Las perovskitas, además, pueden fabricarse con procesos relativamente sencillos y a temperaturas más bajas que otras tecnologías fotovoltaicas. El problema es que su estabilidad y su rendimiento en áreas grandes todavía generan dudas, especialmente cuando se piensa en producción industrial y uso prolongado al aire libre.

Por eso el nuevo resultado importa más como prueba de una dirección técnica que como anuncio de un panel listo para el mercado. El trabajo muestra que la interfaz entre subceldas, un detalle poco visible para el público, puede decidir cuánto de la luz se desperdicia y cuánto de la carga eléctrica se recupera. Si esa parte del dispositivo mejora, también mejora la posibilidad de fabricar módulos más eficientes sin perder demasiado rendimiento al crecer en tamaño.

Aún así, quedan preguntas abiertas. Un récord de eficiencia no equivale por sí solo a una tecnología comercial robusta. Todavía hay que demostrar durabilidad a largo plazo, reproducibilidad en procesos industriales y costos competitivos frente a otras alternativas solares. Pero el avance aporta una señal concreta de que las perovskitas no solo siguen mejorando en pequeñas celdas experimentales: también empiezan a mostrar resultados más sólidos en formatos cercanos a aplicaciones reales.