Una celda solar de silicio y perovskita supera el 35% de eficiencia gracias a moléculas diseñadas a la medida

Dos materiales en una misma celda

Las celdas solares que dominan hoy el mercado son de silicio y, en la práctica, convierten en electricidad poco más de una cuarta parte de la luz que reciben. Su límite teórico ronda el 29 %, por lo que la industria busca superarlo apilando un segundo material encima. Esa arquitectura se denomina "tándem".

La opción más estudiada es la perovskita, un tipo de cristal que absorbe con eficacia la luz azul y verde, mientras el silicio de abajo aprovecha la roja e infrarroja. Así, la celda reparte el espectro solar entre dos capas y pierde menos energía en forma de calor.

La clave: una capa de una sola molécula de espesor

El trabajo, publicado en línea el 4 de noviembre e incluido en la edición de Nature del 12 de noviembre de 2026, se centra en una pieza diminuta: la monocapa autoensamblada, una película de moléculas que se organizan solas sobre el electrodo y facilitan la extracción de las cargas positivas (los llamados "huecos") generadas por la luz.

Este tipo de capas ya se usa en las mejores celdas de perovskita, pero en superficies de silicio texturizadas, que tienen relieves microscópicos en forma de pirámides, suelen quedar zonas sin cubrir. Esos huecos en la película causan pérdidas de energía y puntos de degradación.

Los investigadores diseñaron cuatro variantes de una molécula de referencia, conocida como 4PACz, y modificaron su grado de torsión y de conjugación, es decir, la manera en que se distribuyen los electrones en su estructura. La variante denominada TC2 resultó la más eficaz: según los autores, logró cubrir más del 80 % de la superficie en los experimentos, frente a valores menores en las demás versiones.

Cifras del dispositivo

La mejor celda alcanzó 35,31 % de eficiencia en mediciones del propio equipo, con un voltaje de circuito abierto de 2,007 voltios. El Centro Nacional de Inspección de Calidad de Productos Fotovoltaicos de China certificó una eficiencia de 35,25 % y un valor estabilizado de 35,13 %.

En pruebas de durabilidad bajo protocolos internacionales ISOS, la celda conservó el 94 % de su rendimiento inicial tras 1.500 horas de operación continua bajo iluminación, y el 82 % después de 1.000 horas a 65 °C. En el estudio participaron, además de LONGi, la Universidad de Soochow, la Universidad Politécnica del Noroeste y la Universidad Politécnica de Hong Kong.

Un resultado de laboratorio

Se trata de celdas de investigación de pequeño formato, no de paneles comerciales. Las perovskitas aún enfrentan retos para su producción masiva, en especial su resistencia a la humedad y al calor durante los 25 o 30 años que debe durar un módulo instalado. Las pruebas de estabilidad reportadas, aunque prometedoras, cubren cientos de horas y no décadas.

El hallazgo se suma a una carrera en la que fabricantes y centros de investigación han reportado eficiencias en tándem cada vez más altas durante los últimos dos años. Su principal aporte, según los autores, es demostrar que el diseño molecular de la interfaz puede mejorar a la vez la eficiencia, el transporte de cargas y la estabilidad.

¿Por qué importa para Colombia?

Colombia ha incrementado en los últimos años su capacidad de generación solar, con granjas de gran escala y minigranjas distribuidas en regiones como la Costa Caribe, el Tolima y el Valle.

Una mayor eficiencia por celda significa producir más energía en el mismo terreno o techo, lo que reduce costos de instalación y uso de suelo, un aspecto relevante para la expansión de proyectos en el país. Su efecto en el mercado, sin embargo, dependerá de que la tecnología llegue a la fabricación industrial.

Preguntas y respuestas de contexto

¿En qué consiste el nuevo avance en energía solar?

Investigadores chinos desarrollaron una celda solar en tándem que combina silicio y perovskita, logrando una eficiencia récord superior al 35%. Este diseño permite aprovechar mejor el espectro solar al dividir la absorción de luz entre dos capas de materiales distintos.

¿Cuál fue la innovación técnica clave para lograr este resultado?

El equipo diseñó una molécula especial llamada TC2 que forma una capa ultrafina capaz de cubrir mejor las superficies rugosas del silicio. Esto facilita el transporte de energía y reduce las pérdidas de calor que ocurren en las celdas convencionales.

¿Qué tan cerca está esta tecnología de llegar al mercado?

Aunque los resultados son prometedores y certificados, se trata de celdas de laboratorio a pequeña escala. El principal reto sigue siendo garantizar que la perovskita resista la humedad y el calor durante los 25 o 30 años de vida útil que requiere un panel comercial.