La presencia de paneles solares en tejados y grandes instalaciones ha dejado de ser una simple opción tecnológica y se ha convertido en una necesidad en muchas partes del mundo. Sorprendentemente, incluso en países con climas menos soleados como el Reino Unido, la energía solar está ganando terreno como un actor clave en la generación eléctrica.

Este crecimiento explosivo de la energía solar está impulsado por dos factores principales que no puedes ignorar. Primero, los avances tecnológicos han permitido que la producción de paneles solares sea más económica y accesible. Segundo, la eficiencia de conversión energética ha alcanzado niveles sin precedentes, lo que se traduce en una transformación más efectiva de la energía solar en electricidad.

¿Pero hasta dónde pueden llegar realmente las eficiencias de los paneles solares? ¿Cómo afectará esto a nuestras facturas de electricidad?

Hoy en día, los paneles solares en el mercado convierten entre el 20% y el 22% de la luz solar en electricidad. Sin embargo, una investigación recién publicada en la prestigiosa revista Nature ha revelado que los paneles del futuro podrían alcanzar eficiencias de hasta el 34% gracias a una innovadora tecnología conocida como **células solares en tándem**. En este estudio, un equipo de científicos de la empresa LONGi ha logrado una eficiencia récord del 33,89% utilizando una celda que combina silicio y perovskita.

¿Qué son las células solares en tándem?

Las células solares tradicionales se fabrican con un solo material, como el silicio, que se usa comúnmente en microchips. Aunque el silicio ha sido el rey de la solar, su eficiencia tiene un límite teórico de aproximadamente 29%. Para superar esta barrera, los científicos han desarrollado las células en tándem, que apilan dos materiales solares para capturar un espectro más amplio de energía solar. En la investigación mencionada, la combinación del silicio con perovskita ha demostrado ser extremadamente efectiva.

La perovskita, descubierta hace menos de dos décadas, se ha convertido en una aliada perfecta para la tecnología del silicio, capturando luz azul y de alta energía que el silicio no puede aprovechar al máximo. Esta sinergia entre materiales minimiza las pérdidas energéticas y maximiza la eficiencia.

Otros materiales como los semiconductores III-V también han sido utilizados, logrando eficiencias aún más altas, pero su complejidad y costo limitan su implementación a aplicaciones específicas.

En solo diez años, la eficiencia de las celdas de perovskita ha saltado del 14% al 26%, facilitando su integración en células en tándem de alto rendimiento. Este progreso es crucial para satisfacer la demanda mundial de energía fotovoltaica y avanzar hacia un sistema energético descarbonizado.

Impacto en el costo de la electricidad solar

Las nuevas células en tándem pueden capturar un 60% más de energía solar, lo que resulta en la necesidad de menos paneles para generar la misma cantidad de electricidad. Esto no solo reduce los costos de instalación, sino que también optimiza el uso del espacio disponible, un factor esencial en áreas residenciales donde el espacio es limitado.

A pesar de la innovación, los recientes avances no garantizan inmediatamente una reducción en las facturas eléctricas para los consumidores, ya que esto depende de cómo se fijen los precios en mercados como el del Reino Unido. Sin embargo, para los hogares, la reducción en la dependencia de la red eléctrica puede reducir sustancialmente los costos a largo plazo, especialmente durante picos de precios.

Un hogar promedio podría ver un incremento de ahorros, si la eficiencia de los paneles pasa del 22% al 34%, con ahorros anuales que podrían aumentar de £558 (640 €) a £709 (813 €), lo que representa un atractivo aumento del 20% en la inversión solar.

¿Cuándo estarán disponibles estos nuevos paneles solares?

A pesar de los impresionantes avances, la escalabilidad y durabilidad son retos que aún deben resolverse. Las celdas en tándem que han establecido estos récords son producidas en laboratorios y son mucho más pequeñas que los paneles que se usan actualmente, por lo que escalar esta tecnología a un tamaño más comercial sigue siendo un desafío monumental.

Sin embargo, la compañía Oxford PV, una pionera en tecnología solar, ha anunciado su primera venta de paneles solares en tándem basados en perovskita. Aunque no han alcanzado aún la máxima eficiencia, su desarrollo es un indicativo de que estamos al borde de una revolución energética.

Un aspecto crucial es la sostenibilidad de los materiales utilizados en estas celdas. La extracción y procesado de minerales necesarios pueden ser altamente energéticos, y los elementos como plomo y otros metales escasos también requieren atención.

A pesar de esos obstáculos, el compromiso de la comunidad científica e industrial por avanzar en la tecnología de celdas solares en tándem sigue fuerte, vislumbrando aplicaciones en automóviles, edificios e incluso aviones. La energía solar está destinada a jugar un papel fundamental en la transición hacia una energía sostenible y limpia en todo el mundo. ¡El futuro de la energía está aquí y es más brillante que nunca!