Celdas solares en tándem de película delgada alemanas alcanzan hito de eficiencia del 25.5

Investigadores del Helmholtz Center de Berlín y de la Humboldt University han llevado la eficiencia de las celdas solares en tándem de película delgada a un nuevo récord certificado del 25.5%, frente al 24.6% anterior. Este avance no se trata solo del número: el área activa de la celda ahora supera 1 cm², cruzando el umbral en el que las curiosidades de laboratorio se vuelven viables para aplicaciones del mundo real.

La celda en tándem combina dos materiales apilados para capturar distintas partes del espectro solar: una capa inferior de CIGS (copper indium gallium selenide) y una capa superior de perovskite. La perovskite absorbe fotones de mayor energía, mientras que la CIGS cubre las longitudes de onda rojas e infrarrojas, combinando fortalezas para mejorar el rendimiento global.

Este salto en eficiencia no se logró por un único descubrimiento, sino mediante una serie de refinamientos: ajustar la brecha de banda de la capa de CIGS, mejorar los recubrimientos intercapas y añadir capas de pasivación ultrafinas (alrededor de 1 nanómetro). Estas mejoras incrementales suelen marcar la diferencia entre un concepto prometedor y una celda solar lista para el mercado.

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Achieving certified efficiency on scalable thin-film tandem solar cells

Además de la celda individual, el equipo demostró un mini-módulo de 2.25 cm² con una respetable eficiencia del 19.7%. Esto es significativo porque las áreas mayores tienden a revelar desafíos de estabilidad y escalado que las celdas diminutas de laboratorio ocultan. Solar Cell Efficiency Tables suelen resaltar resultados en muestras mayores de 1 cm² como indicadores más realistas de la preparación tecnológica que los puntos de prueba microscópicos.

Comparison between CIGS-perovskite and perovskite-silicon tandem cells

En el espacio de las celdas solares en tándem, este logro es intrigante. Mientras que los tándems perovskite-silicon han superado el 30% de eficiencia —dominando titulares—, los tándems basados en CIGS ofrecen una propuesta de valor distinta: celdas solares más ligeras y potencialmente flexibles. Las celdas CIGS de una sola unión y alta eficiencia históricamente han quedado por debajo de estas nuevas cifras de tándem, lo que hace que este salto sea una ganancia significativa.

Potential applications and future efficiency targets for thin-film tandem solar cells

Escalar esta tecnología a módulos de área grande que mantengan más del 25% de eficiencia podría abrir puertas donde los paneles de silicio tradicionales tienen dificultades debido al peso o las limitaciones de la forma —como fachadas de edificios, cubiertas ligeras, vehículos y electrónica portátil. Los investigadores estiman que celdas siguiendo esta arquitectura ya han alcanzado hasta 27.5% en el laboratorio, estableciendo un nuevo objetivo de 30% de eficiencia como el próximo hito.