Análisis científico y tecnológico · Propuesta editorial: viernes 6 de noviembre de 2026 · Bárbara Regina Ribeiro · BRR

Una célula solar puede alcanzar una eficiencia extraordinaria en el laboratorio y perder parte de esa ventaja cuando intentamos fabricar un módulo de mayor superficie. Esa diferencia suele quedar fuera de los titulares, aunque es decisiva para transformar una investigación prometedora en una tecnología industrial.

El 29 de octubre de 2026, un equipo encabezado por Buyi Yan, Ruihao Gong y Dongchen Lan publicó en Nature Communications el estudio «Retarding efficiency loss upon scaling in perovskite photovoltaics as fill factor becomes the bottleneck». El trabajo analiza por qué se pierde eficiencia al aumentar el tamaño de los dispositivos de perovskita y presenta un procedimiento experimental para reducir una parte importante de esa pérdida.

El resultado destacado es un minimódulo con 19,48 cm² de área de apertura, una eficiencia estabilizada certificada del 23,9 % y un factor de llenado del 83,3 %. Los autores consideran este último valor especialmente relevante dentro de su categoría de módulos de perovskita. Pero sería un error convertirlo directamente en la promesa de un panel comercial de tamaño completo.

Lo interesante de la investigación no es únicamente la cifra. Es que identifica un mecanismo que puede explicar por qué una tecnología funciona muy bien en pequeño y encuentra dificultades al escalar.

Qué son las perovskitas y por qué interesan

En energía solar, llamamos perovskitas a una familia de materiales con estructuras cristalinas adecuadas para absorber luz y convertirla en electricidad. Su composición puede ajustarse para modificar las propiedades ópticas y electrónicas. Algunas formulaciones pueden depositarse mediante procesos potencialmente menos exigentes que los de otras tecnologías fotovoltaicas, aunque el coste industrial real depende de toda la cadena de fabricación.

La Oficina de Tecnologías de Energía Solar del Departamento de Energía de Estados Unidos destaca varias razones para investigarlas: eficiencia elevada, posibilidad de fabricar capas delgadas, tolerancia a ciertos defectos y potencial para combinarse con silicio en dispositivos tándem. Esa última arquitectura permite aprovechar distintas partes del espectro solar con materiales superpuestos.

Pero también identifica cuatro barreras para su comercialización: estabilidad y durabilidad, eficiencia al aumentar la superficie, capacidad de fabricación y validación que permita financiar proyectos con confianza. El estudio de octubre se concentra especialmente en la segunda y aporta información relacionada con la estabilidad operativa.

No estamos ante una tecnología que haya sustituido ya al silicio en todos los mercados. Estamos ante una línea de investigación muy activa, con resultados importantes y desafíos que siguen abiertos.

El problema de pasar de una célula pequeña a un módulo

Para entender el estudio conviene distinguir tres parámetros de una célula fotovoltaica: la tensión que puede producir, la corriente que entrega y el factor de llenado, conocido por sus siglas inglesas FF. Este último expresa, de manera simplificada, qué proporción del producto de la tensión máxima y la corriente máxima idealizada se aprovecha en el punto real de máxima potencia.

Cuando aumentamos la superficie aparecen nuevos retos. Es más difícil mantener uniformidad en la película, evitar defectos, controlar la resistencia eléctrica y asegurar que todas las regiones del dispositivo funcionen de manera parecida. Un pequeño problema repetido en una superficie mayor puede traducirse en pérdidas apreciables.

Los investigadores analizaron las contribuciones de distintos parámetros a la caída de eficiencia durante el escalado. Su conclusión es que el factor de llenado desempeña un papel central. A su vez, separaron las pérdidas de FF asociadas a tensión, no idealidad del diodo y transporte de carga. Esta descomposición importa porque permite dejar de hablar de una pérdida genérica y empezar a buscar causas concretas.

La no idealidad del diodo está relacionada con desviaciones respecto al comportamiento eléctrico ideal, incluidas pérdidas por recombinación de portadores. El transporte de carga, por su parte, se ve afectado por resistencias y por la calidad de las interfaces. Son mecanismos diferentes y requieren intervenciones distintas.

Qué hicieron los investigadores

El trabajo no se limita a presentar una muestra con buena eficiencia. Combina análisis de parámetros de funcionamiento en diferentes tecnologías de perovskita con una estrategia experimental de fabricación denominada procesamiento con control criogénico (cryo-controlled processing).

La propuesta consiste en regular la evolución de fases intermedias durante la cristalización del material. La formación de una película de perovskita no ocurre de manera instantánea: las condiciones de procesamiento influyen en cómo se organiza el material, qué defectos aparecen y cómo se comporta después eléctricamente.

Según los resultados comunicados, este control ayuda a preservar el factor de llenado al aumentar la escala. El beneficio se asocia principalmente con una reducción de la no idealidad del diodo; las contribuciones de otros mecanismos son menores. Los autores señalan que la ventaja de conservar FF aumenta al comparar tamaños de dispositivo.

Esta precisión es importante. No significa que cualquier enfriamiento produzca mejores paneles ni que se haya descubierto una solución universal para todas las composiciones. Se trata de un procedimiento evaluado en condiciones experimentales concretas, con una explicación física propuesta y respaldada por sus mediciones.

El minimódulo de 19,48 cm² alcanzó un 23,9 % de eficiencia estabilizada certificada y un FF del 83,3 %. El artículo también vincula las pérdidas de FF con el deterioro del rendimiento durante la operación. Es una pista para comprender cómo se relacionan escalado y estabilidad, no una demostración de durabilidad comercial durante décadas.

Qué significa que una eficiencia esté certificada

En fotovoltaica, las cifras pueden proceder de mediciones internas, resultados estabilizados o verificaciones realizadas por laboratorios independientes. Es esencial distinguirlas. Una medición certificada ofrece una referencia más sólida sobre un resultado específico, pero no garantiza por sí sola la reproducibilidad industrial, el comportamiento en distintos climas ni la vida útil de un producto.

El laboratorio estadounidense NLR, responsable de los gráficos de eficiencia de células de investigación, explica que las categorías y las condiciones de medición deben ser comparables. Una célula pequeña de una unión, un minimódulo de perovskita y un dispositivo tándem de perovskita-silicio no representan el mismo objeto técnico.

Por eso evitaría titular que «las perovskitas ya superan a todos los paneles solares» a partir de este estudio. La afirmación sería engañosa. Los 19,48 cm² de área de apertura del experimento son una superficie muy distinta de la de un módulo comercial instalado sobre una cubierta. Además, la eficiencia es solo una variable dentro de la decisión de compra.

Las preguntas que todavía no responde el experimento

La primera es la fabricación a escala industrial. Un procedimiento puede mejorar el rendimiento de un minimódulo y resultar difícil de aplicar a grandes superficies, líneas continuas o velocidades de producción elevadas. Necesitamos saber cómo se controla la uniformidad en lotes grandes y qué porcentaje de dispositivos fabricados cumple las especificaciones.

La segunda es la durabilidad. La exposición a humedad, oxígeno, calor, radiación ultravioleta y ciclos térmicos puede degradar materiales y conexiones. El Departamento de Energía estadounidense recuerda que competir en instalaciones reales exige ensayos prolongados y resistencia a condiciones ambientales variables. Una prueba de laboratorio no sustituye esos datos.

La tercera es el coste del proceso. La fabricación con control criogénico debe evaluarse en términos de equipamiento, consumo energético, tiempos de ciclo, mantenimiento, residuos y rendimiento por lote. Un aumento de eficiencia puede ser valioso y, aun así, no compensar si la fabricación se encarece demasiado.

La cuarta es la comparabilidad. Existen investigaciones anteriores que también han mejorado el rendimiento de dispositivos de mayor superficie mediante ingeniería de interfaces y control de cristalización. Por ejemplo, un trabajo publicado en febrero de 2026 en Nature Communications presentó resultados certificados en módulos de 100 cm². Comparar sus porcentajes directamente con los del nuevo minimódulo sin atender a arquitectura, área, procedimiento y ensayo sería metodológicamente incorrecto.

Y la quinta es la validación comercial: normas de ensayo, garantías, estabilidad de suministro, materiales empleados, encapsulado y aceptación por parte de aseguradoras, instaladores y financiadores. La tecnología tiene que ser evaluable como producto, no solo como resultado científico.

Por qué una empresa debería prestar atención a este tipo de investigación

Puede parecer un asunto exclusivo de laboratorios de materiales. Sin embargo, contiene una lección tecnológica aplicable a muchos sectores: un rendimiento excelente en un entorno controlado no garantiza que podamos reproducirlo cuando multiplicamos la escala.

Lo vemos en sistemas de IA que funcionan con cien documentos y se degradan al conectarse a millones; en robots que completan una demostración y después deben operar miles de horas; en redes que ofrecen baja latencia con pocos usuarios y se saturan cuando crece la demanda. No son problemas físicamente equivalentes, pero comparten una exigencia: medir la transición entre prototipo y operación.

Para empresas de energía, fabricantes de equipos, inversores o responsables de innovación, el estudio aporta una pregunta de diligencia técnica: ¿qué variable concreta explica la pérdida de rendimiento cuando ampliamos el sistema? En este caso, el factor de llenado ofrece una respuesta más precisa que hablar únicamente de «eficiencia».

Eso puede orientar investigaciones posteriores, métodos de control de calidad y decisiones de proceso. No demuestra que una fábrica de perovskitas deba adoptar ya esta técnica ni permite estimar por sí solo un coste por kilovatio-hora competitivo.

Qué conviene observar a continuación

Seguiría tres líneas de evidencia. Primero, replicaciones independientes del mecanismo y resultados en áreas mayores, con la misma claridad sobre condiciones de ensayo. Segundo, pruebas de estabilidad prolongadas que relacionen la conservación del factor de llenado con el rendimiento real. Tercero, estudios de manufacturabilidad y coste que indiquen si el control de cristalización puede integrarse en procesos industriales repetibles.

La investigación publicada el 29 de octubre aporta una pieza concreta a un problema complejo. No elimina todas las barreras de las perovskitas, pero ayuda a localizar una de ellas y a probar una vía de mejora. Ese es el tipo de avance científico que merece atención: no porque permita prometer un producto revolucionario mañana, sino porque convierte una limitación difusa en una cuestión medible y abordable.

La ciencia no necesita exagerar para resultar extraordinaria. A veces el progreso consiste precisamente en entender por qué un resultado brillante se vuelve más difícil cuando intentamos llevarlo al mundo real. Esa forma de evaluar la innovación también está presente en el enfoque tecnológico de BRR.

Bárbara Regina Ribeiro · Fundadora de BRR. Tecnología aplicada con criterio.