La energía solar atraviesa una nueva etapa de transformación gracias a un avance desarrollado en Singapur. Un equipo de científicos logró fabricar celdas solares de perovskita extremadamente delgadas que no solo pueden integrarse en ventanas y fachadas de edificios, sino que además son capaces de producir electricidad en condiciones de luz indirecta o interior.
El desarrollo representa un cambio de paradigma frente a los tradicionales paneles solares instalados en techos, cuya eficiencia depende en gran medida de la exposición directa al sol. La nueva tecnología apuesta por convertir superficies arquitectónicas ya existentes en generadores de energía, ampliando considerablemente las posibilidades de aprovechamiento energético en las ciudades.
La investigación fue publicada en la prestigiosa revista ACS Energy Letters y posiciona a Singapur como uno de los principales referentes mundiales en el desarrollo de tecnologías fotovoltaicas de próxima generación.
Qué es la célula solar de perovskita de Singapur, pensada para ventanas y fachadas
La innovación se basa en el uso de perovskitas, una familia de materiales que en los últimos años ganó protagonismo por su gran capacidad para convertir la luz en electricidad con costos potencialmente inferiores a los de las tecnologías basadas en silicio.
Lo que diferencia a esta nueva generación de dispositivos es su extrema delgadez. Los investigadores lograron fabricar absorbentes con apenas 10 nanómetros de espesor, una dimensión miles de veces menor que la de un cabello humano.
Además, las celdas son semitransparentes. Dependiendo de la configuración, pueden permitir el paso de hasta el 65% de la luz visible mientras transforman el resto en energía eléctrica. Esta característica las convierte en candidatas ideales para incorporarse en ventanas, fachadas vidriadas, lucernarios y otras superficies arquitectónicas sin modificar significativamente la estética de los edificios.
La posibilidad de generar energía en espacios con iluminación indirecta también amplía su potencial de aplicación en oficinas, centros comerciales y viviendas donde la radiación solar directa es limitada.
Innovación tecnológica en Singapur: cómo se fabricaron las celdas solares de perovskita ultrafinas
Uno de los aspectos más destacados del proyecto es el método de fabricación utilizado por los científicos. A diferencia de muchos procesos convencionales, que emplean soluciones químicas líquidas para depositar los materiales, el equipo recurrió a una técnica de evaporación térmica realizada completamente en vacío. Este procedimiento elimina el uso de solventes y permite controlar el espesor de las capas con una precisión extraordinaria.
Gracias a este sistema, los investigadores pudieron construir estructuras multicapa altamente eficientes. La arquitectura de la celda incorpora materiales específicos para el transporte de cargas eléctricas y un absorbente de perovskita denominado MAPbI3, cuya función es captar la energía lumínica.
En las versiones transparentes, el electrodo posterior fue reemplazado por una capa de óxido de indio y estaño (ITO), un material conductor que permite el paso de la luz sin comprometer el funcionamiento eléctrico del dispositivo.
Los especialistas destacan que este método ofrece una calidad optoelectrónica muy elevada incluso cuando los materiales se depositan en espesores extremadamente reducidos.
Cuál es su rendimiento y por qué son relevantes para la arquitectura solar
Los resultados obtenidos muestran cifras que llaman la atención dentro del sector fotovoltaico. Las celdas con absorbentes de 10, 30 y 60 nanómetros alcanzaron eficiencias aproximadas del 7%, 11% y 12%, respectivamente, valores considerados récord para dispositivos de estas dimensiones.
Además, los parámetros eléctricos fundamentales se mantuvieron comparables a los observados en celdas mucho más gruesas, lo que demuestra la calidad del material desarrollado.
Otro indicador clave analizado por los investigadores fue la denominada eficiencia de utilización de la luz (LUE), una métrica que evalúa el equilibrio entre transparencia y producción energética. Los resultados sugieren que las configuraciones más delgadas ofrecen un potencial especialmente atractivo para aplicaciones arquitectónicas.
La relevancia de esta tecnología radica en que podría transformar edificios enteros en superficies generadoras de energía. Mientras que los paneles solares convencionales requieren estructuras específicas y una orientación favorable hacia el sol, estas celdas pueden integrarse directamente en elementos constructivos existentes.
Las pruebas realizadas bajo iluminación LED y luz difusa confirmaron que continúan generando electricidad incluso sin exposición solar directa. Este aspecto resulta especialmente importante para el desarrollo de ciudades inteligentes y edificios energéticamente eficientes, donde cada superficie disponible puede convertirse en una fuente adicional de generación renovable.
Con avances como este, la arquitectura solar podría dejar de depender exclusivamente de los techos para extenderse a ventanas, fachadas y otros espacios urbanos, acercando el objetivo de edificios capaces de producir una parte significativa de la energía que consumen.
