Un equipo chino logra una célula solar de perovskita del 30,1 %

Un equipo de la Universidad de Nanjing, en China, ha fabricado una célula solar de perovskita de triple unión que convierte en electricidad el 30,1 % de la luz que recibe. El trabajo, firmado por 22 investigadores, se ha publicado en septiembre de 2026 en la revista Nature Energy y apunta a una vía para mejorar el rendimiento de las células solares hechas solo con perovskita.

La clave del avance está en la capa superior del dispositivo, la más difícil de fabricar. Los autores destacan, además, una estabilidad sólida de la célula durante su funcionamiento. Una evaluación independiente midió una eficiencia certificada del 29,3 %, una cifra algo inferior a la obtenida por el propio equipo.

Por qué es noticia: la perovskita es uno de los materiales que más atención reciben en la investigación fotovoltaica, y el estudio muestra un procedimiento concreto para corregir el punto débil de una arquitectura que, sobre el papel, puede superar con holgura a las células de una sola capa.

Tres capas de perovskita en un único bloque

La célula combina tres capas de perovskita en un único bloque, una arquitectura conocida como triple unión. Cada capa tiene una banda prohibida distinta, es decir, la energía mínima de la luz que ese material puede absorber: 2, 1,6 y 1,22 electronvoltios. Gracias a ello, entre las tres aprovechan una franja más amplia del espectro solar que una sola capa.

Ese es precisamente el atractivo de apilar varias capas. Junke Wang, investigador posdoctoral de la Universidad de Oxford, y Edward Sargent, profesor de la Universidad de Toronto, explicaron en 2023, en la comunidad de Springer Nature, que una célula de una sola capa tiene un límite teórico de alrededor del 33 %. Apilar tres capas con bandas prohibidas distintas permite captar fotones de una parte mucho mayor del espectro.

En teoría, una célula de triple unión podría alcanzar entre el 45 % y el 50 % de eficiencia. Los resultados prácticos están todavía lejos de esa cifra, pero el margen de mejora es amplio.

El estudio de Nanjing firma su trabajo con Hairen Tan, autor principal, del Laboratorio Nacional de Microestructuras de Estado Sólido de la Universidad de Nanjing y de la empresa Renshine Solar, y con Yongxi Li, también autor principal, de la Escuela de Ingeniería de Fabricación Avanzada de la Universidad de Nanjing. El equipo lo componen en total 22 investigadores.

El obstáculo: la capa superior, rica en bromo

La capa superior necesita una perovskita de banda prohibida muy ancha, con una proporción alta de bromo frente al yodo. Según el estudio de la Universidad de Nanjing, esa composición provoca arrugas en la superficie del material, un reparto desigual de los halógenos y grandes pérdidas de voltaje.

El equipo de Wang y Sargent ya había descrito ese problema en 2023. En estas perovskitas, con más de un 60 % de bromo, aparecen zonas ricas en bromo en las uniones entre capas. Esas zonas multiplican los defectos del material y favorecen que los halógenos se separen al recibir luz. Es decir, el fallo no está solo en la superficie visible, sino también en la frontera donde se tocan las capas.

Con un aditivo que retrasa la cristalización, aquel equipo logró entonces una célula de triple unión con un 25,1 % de eficiencia. La versión certificada llegó al 23,87 %, la cifra certificada más alta para este tipo de dispositivo en aquel momento.

Cómo lo han conseguido en Nanjing

El equipo chino combinó dos ajustes en la fabricación de la capa superior: uno en el disolvente y otro en los aditivos. El disolvente reorganiza la superficie del material mientras se forma. El aditivo, el cloruro de oleilamonio, aporta de forma temporal iones de cloro a la mezcla.

El efecto es doble. Por un lado, desaparecen las arrugas de la superficie. Por otro, el bromo y el yodo cristalizan a la vez, lo que reparte los halógenos de forma más homogénea. Según los autores, la estrategia regula la cristalización y elimina el desorden de la superficie causado por las tensiones internas del material.

Las películas resultantes muestran un potencial superficial uniforme, menos pérdidas internas de energía y mejor movilidad de las cargas eléctricas. Con esa capa superior, el equipo montó la célula de triple unión junto a otras dos capas de perovskita optimizadas, de 1,6 y 1,22 electronvoltios.

El resultado de la capa superior se refleja en su voltaje de circuito abierto, que alcanzó 1,46 voltios. Esa cifra indica la tensión máxima que entrega la célula sin ninguna carga conectada, y es una de las magnitudes que más pesan cuando se busca reducir las pérdidas de voltaje que el propio estudio señala como problema.

1,46 voltios es el voltaje de circuito abierto de la capa superior, la tensión máxima que entrega la célula sin ninguna carga conectada.

Una carrera que se acelera

El resultado se suma a una serie de marcas recientes. Según la agencia Xinhua, en octubre de 2025 una célula en tándem del grupo de Hairen Tan, formada solo por perovskita, alcanzó un poco más del 30 % de eficiencia certificada, por primera vez para este tipo de célula. Tan firma el nuevo estudio junto a Yongxi Li, de la Escuela de Ingeniería de Fabricación Avanzada de la Universidad de Nanjing.

En marzo de 2026, la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y el Centro Suizo de Electrónica y Microtecnología (CSEM) anunciaron un 30,02 % certificado para una célula de triple unión con base de silicio y dos capas de perovskita encima. En agosto de 2026, un equipo de la Universidad del Sudeste (China) publicó en Nature una célula de triple unión de silicio y perovskita con una eficiencia certificada del 32,22 %.

Varias células de perovskita han superado, pues, el 30 % de eficiencia en 2025 y 2026, tanto en China como en Europa. La diferencia del trabajo de Nanjing es que logra esa cota con una triple unión formada solo por perovskita, sin silicio.

Qué significa y hasta dónde puede llegar

Los propios investigadores consideran que el resultado abre una puerta. En sus palabras, «el resultado ofrece un camino prometedor hacia células multiunión formadas solo por perovskita con más del 35 % de eficiencia».

«El resultado ofrece un camino prometedor hacia células multiunión formadas solo por perovskita con más del 35 % de eficiencia».

Investigadores del estudio

Esa cifra del 35 % es el objetivo que indican para este tipo de células. La estrategia, subrayan, permite eliminar el desorden superficial que frenaba la eficiencia de la capa superior, uno de los cuellos de botella de estas arquitecturas. Según los textos, una célula de triple unión podría alcanzar en teoría entre el 45 % y el 50 %, de modo que el objetivo del 35 % queda todavía lejos de ese techo teórico.

Conviene mirar los datos con cautela. Para la misma célula hay dos cifras, 30,1 % medida por el equipo y 29,3 % en una evaluación independiente, y los materiales disponibles no precisan cuál es la cifra certificada oficial del estudio. Tampoco queda claro frente a qué marca anterior se establece el posible récord, ni si supera las cifras certificadas de otras células, como los 30,02 % de EPFL y CSEM o los 32,22 % de la Universidad del Sudeste. El titular habla de un nuevo récord mundial, pero el texto no aclara ese punto.

Tampoco consta la fecha exacta de publicación en Nature Energy, solo el mes de septiembre de 2026. La noticia que sirve de base no indica, además, la fecha de su propia publicación.

Qué viene ahora

Los textos disponibles no detallan los próximos pasos del equipo ni plazos para llevar esta tecnología más allá del laboratorio. Sí queda claro el rumbo que señalan los autores: perfeccionar las capas de las células multiunión de perovskita hasta superar el 35 % de eficiencia.

Mientras tanto, la combinación de ajustes en el disolvente y en los aditivos ofrece una receta concreta para domar la capa más problemática del dispositivo. El aditivo cloruro de oleilamonio y el control de la cristalización son los dos elementos que el estudio presenta como reproducibles en su descripción, aunque los textos no indican que otros grupos los hayan verificado todavía. Si otros grupos logran reproducirla, la carrera por las células solares de máxima eficiencia podría ganar un nuevo impulso.

Por la redacción de GUAY.news.