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Solar tándem: las perovskitas deben demostrar ahora su resistencia

Solar tándem: las perovskitas deben demostrar ahora su resistencia
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Al combinar el silicio con las perovskitas, las células tándem prometen producir más electricidad en una misma superficie. Pero su futuro industrial depende menos de los récords de laboratorio que de su resistencia a la humedad, al calor y a las exigencias de fabricación

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Al combinar el silicio con las perovskitas, las células tándem prometen producir más electricidad en una misma superficie. Pero su futuro industrial depende menos de los récords de laboratorio que de su resistencia a la humedad, al calor y a las exigencias de fabricación

En un tejado, nadie le pide a un panel solar que bata un récord durante unos minutos. Se le pide que produzca, verano tras verano, pese a la lluvia, las heladas y los días abrasadores. Esa es la prueba que espera a las células tándem que combinan silicio y perovskitas: su potencial eléctrico impresiona, pero su resistencia debe convencer. De cara a septiembre de 2026, la verdadera cuestión ya no es, por tanto, solo captar más sol. Es conservar esa ventaja el tiempo suficiente para convertirlas en una tecnología rentable y asegurable.

Este análisis se basa en los avances de conocimiento público constatados hasta mediados de 2024. Las perspectivas para septiembre de 2026 se presentan como escenarios industriales, no como resultados comerciales ya observados.

Dos absorbedores para aprovechar mejor la luz

El silicio domina la energía fotovoltaica porque cuenta con décadas de mejoras y fábricas gigantescas. Pero una célula simple no aprovecha por igual todos los colores de la radiación solar. Algunos fotones no se absorben; en otros casos, parte de la energía acaba convertida en calor. Incluso perfeccionada, esta arquitectura se enfrenta a límites físicos.

El tándem reparte el trabajo. Una capa de perovskita, situada sobre el silicio, absorbe preferentemente los fotones más energéticos. El silicio aprovecha parte de la luz que la atraviesa. Al ajustar la composición de la perovskita, los investigadores pueden adaptar su banda prohibida, es decir, la energía necesaria para liberar cargas eléctricas.

La ganancia que se busca es concreta: más vatios en una misma superficie. En un tejado con espacio limitado, esto puede aumentar la producción sin añadir metros cuadrados. En una central, puede reducir ciertas necesidades de estructuras, cableado o terreno por vatio instalado. Siempre que el sobrecoste del módulo no absorba esos ahorros.

Récords que no constituyen una garantía

Ya en 2023 y durante el primer semestre de 2024, células tándem de silicio y perovskita certificadas habían superado el 33 % de eficiencia en laboratorio. Actores como LONGi, así como varios equipos universitarios europeos, contribuyeron a este avance. Oxford PV también había anunciado resultados en dispositivos de mayor tamaño y preparaba su industrialización.

Estos hitos importan: demuestran que la combinación funciona más allá de una simple hipótesis. Pero una eficiencia certificada describe un rendimiento en condiciones definidas. No garantiza ni una producción constante en fábrica ni treinta años de funcionamiento. Una célula campeona, un módulo comercial y una central fiable son tres cosas distintas.

El paso al módulo añade pérdidas y dificultades: conexiones eléctricas, superficies inactivas, homogeneidad de las capas, protección mecánica. Comparar el récord de una pequeña célula tándem con la eficiencia de un panel de silicio vendido por catálogo puede, por tanto, ofrecer una imagen engañosa de la ventaja disponible.

La humedad es solo el primer adversario

Las perovskitas fotovoltaicas suelen ser haluros metálicos cuya estructura cristalina ofrece excelentes propiedades optoelectrónicas. Su fragilidad se debe, en particular, a su sensibilidad al entorno. El agua puede favorecer su descomposición; el oxígeno, la luz y el calor también pueden desencadenar o acelerar reacciones indeseadas.

A ello se suman mecanismos internos. Los iones pueden desplazarse por efecto de la temperatura o del campo eléctrico. En ciertas composiciones que mezclan varios halógenos, la iluminación puede provocar una segregación de fases que altera el rendimiento. Las interfaces entre la perovskita y las capas adyacentes también constituyen zonas críticas.

En un tejado, estas exigencias se acumulan. El panel se calienta al sol, se enfría por la noche y sufre variaciones mecánicas. Una zona sombreada puede imponer condiciones eléctricas desfavorables a algunas células. Por tanto, un material estable en una atmósfera seca y controlada no lo es automáticamente en un módulo expuesto a la intemperie.

Proteger sin encarecer en exceso

La primera respuesta consiste en crear una barrera. El vidrio, las películas barrera y las juntas perimetrales deben limitar la entrada de agua y oxígeno. La calidad del sellado es especialmente importante: una protección excelente en toda la cara del panel puede verse comprometida por un punto débil en sus bordes.

La segunda respuesta se juega a escala química. Los equipos modifican las composiciones, reducen los defectos cristalinos y estabilizan las interfaces. Algunos tratamientos limitan las recombinaciones eléctricas y, al mismo tiempo, frenan los mecanismos de degradación. El reto consiste en combinar estos beneficios sin que la fabricación resulte demasiado lenta o delicada.

El encapsulado no puede resolverlo todo. Protege frente al entorno exterior, pero no elimina necesariamente las inestabilidades internas bajo iluminación y tensión eléctrica. Además, cada material adicional obliga a buscar un equilibrio entre coste, transparencia, peso, reciclabilidad y compatibilidad con los procesos industriales.

La verdadera prueba se construye sobre el terreno

Para convencer, los fabricantes deben acumular ensayos complementarios: calor húmedo, ciclos térmicos, radiación ultravioleta, solicitaciones eléctricas y, después, exposición al aire libre en varios climas. Las normas de cualificación fotovoltaica, en particular la IEC 61215, proporcionan un marco indispensable. Sin embargo, superarlas no constituye, por sí solo, una demostración de una vida útil de varias décadas.

La cuestión decisiva es la representatividad de las pruebas. Un ensayo de estrés acelerado debe reproducir mecanismos pertinentes sin ocultar los que aparecen cuando se combinan varias agresiones. Los protocolos también deben precisar si las células funcionan en su punto de máxima potencia: una medición tras el almacenamiento no cuenta la misma historia que un funcionamiento continuo.

Para un comprador, los datos más útiles serán series prolongadas de módulos representativos de la producción, con la dispersión de los resultados y un análisis de los fallos. Una media tranquilizadora no basta si una parte de los paneles envejece mucho más deprisa.

Fabricar a gran escala, rápido y sin defectos

Depositar una capa uniforme sobre una superficie pequeña es una cosa; hacerlo sobre grandes placas de silicio texturizadas es otra. El espesor, la cristalización y la cobertura deben mantenerse bajo control. Un defecto local puede perjudicar a todo un dispositivo. Los procesos en solución, al vacío o híbridos presentan cada uno sus propios compromisos.

El desafío va más allá de la velocidad de deposición. Hay que controlar las materias primas, evitar las contaminaciones y detectar los defectos con suficiente antelación. El rendimiento de fabricación —la proporción de productos que realmente se pueden vender— puede pesar tanto como la eficiencia eléctrica. Una célula excelente que se descarta con demasiada frecuencia sigue siendo un mal negocio.

Las arquitecturas tándem también obligan a tomar decisiones. Dos terminales eléctricos simplifican ciertas integraciones, pero exigen un buen ajuste de las corrientes entre las subcélulas. Cuatro terminales ofrecen mayor independencia eléctrica, a costa de una complejidad adicional. Ninguna solución gana en todos los frentes.

¿Y ahora qué?

De cara a septiembre de 2026, un escenario creíble sería una adopción progresiva, primero allí donde la superficie disponible tiene un alto valor y donde una mayor eficiencia justifica un precio superior. También habrá que garantizar la contención del plomo presente en las composiciones más eficientes y organizar su gestión al final de la vida útil. La señal decisiva no será un nuevo récord aislado, sino la convergencia de tres pruebas: módulos estables a largo plazo, una fabricación reproducible y garantías respaldadas por datos sólidos. Las perovskitas podrán entonces convertirse en algo más que una promesa luminosa.

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