![[Joan Alonso Design] Diseño gráfico y Web](https://joanalonsodesign.es/wp-content/uploads/2023/01/Logo-JoanAlonsoDesign-1.png){kind=logo}
La tecnología solar de silicio domina el mercado porque es madura, fiable y cada vez más barata. Sin embargo, también se acerca a un límite físico: una célula de una sola unión no puede aprovechar toda la energía del espectro solar con la misma eficiencia. Por eso las células solares tándem de perovskita y silicio se han convertido en una de las líneas más prometedoras de la fotovoltaica de nueva generación.
La idea es sencilla de explicar y difícil de fabricar: colocar una capa de perovskita sobre una célula de silicio para que cada material absorba una parte distinta de la luz. La perovskita utiliza mejor los fotones de mayor energía; el silicio continúa capturando las longitudes de onda que atraviesan la capa superior. Al repartir el trabajo, el dispositivo puede producir más electricidad en la misma superficie.
En 2026 la historia ha dejado de limitarse a pequeñas células de laboratorio. Fraunhofer ISE ha abierto una infraestructura específica para escalar esta tecnología a formatos industriales; Oxford PV afirma haber llevado módulos tándem a producción comercial; y diversos programas de investigación están concentrándose ya no solo en récords de eficiencia, sino en durabilidad, encapsulado, fabricación a gran escala y coste. La cuestión importante ya no es si funcionan, sino si pueden durar décadas y fabricarse de forma competitiva.
Por qué el silicio necesita una segunda capa
Una célula fotovoltaica convierte fotones en electricidad, pero ningún semiconductor aprovecha de forma óptima todas las energías presentes en la luz solar. Los fotones con una energía inferior al bandgap del material no se absorben; los que tienen mucha más energía pierden parte de ella en forma de calor.
En una célula tándem, dos materiales con bandgaps distintos se reparten el espectro. La perovskita de la capa superior puede ajustarse químicamente para absorber principalmente la zona visible de mayor energía. El silicio situado debajo recibe la parte de la radiación que atraviesa la primera célula y continúa generando corriente.
Fraunhofer ISE explica que una capa de perovskita de apenas unos cientos de nanómetros sobre silicio eleva considerablemente el límite teórico de eficiencia. En mayo de 2026, al inaugurar el laboratorio Pero-Si-SCALE, el instituto situó el límite teórico del silicio convencional alrededor del 29,4 % y el de una arquitectura perovskita-silicio en aproximadamente el 43,3 %. La nueva infraestructura de Fraunhofer ISE para escalar tándems perovskita-silicio está diseñada precisamente para trasladar diseños de laboratorio a células de tamaño industrial.
Es importante distinguir ese límite teórico de la eficiencia de un producto real. Ningún módulo comercial trabaja cerca del 43 %. El valor sirve para explicar por qué la arquitectura tiene margen científico, no para describir lo que puede comprarse hoy.
Qué es exactamente una perovskita
En fotovoltaica, «perovskita» no se refiere a un único compuesto, sino a una familia de materiales con una estructura cristalina determinada. Las perovskitas de haluros metálicos resultan especialmente interesantes porque sus propiedades ópticas y electrónicas pueden ajustarse modificando su composición.
Esa flexibilidad permite seleccionar un bandgap adecuado para trabajar encima del silicio. Además, las capas activas son extremadamente finas y pueden depositarse mediante procesos que, en principio, requieren menos material semiconductor que una oblea convencional.
El atractivo industrial procede de una combinación poco habitual: alta eficiencia potencial, poco material activo y posibilidad de utilizar técnicas de deposición compatibles con procesos de fabricación a gran escala. El problema es que la misma química que ofrece buenas propiedades electrónicas también puede ser sensible a humedad, oxígeno, calor, radiación y tensiones internas.
El salto del récord de laboratorio al módulo industrial
Las cifras más llamativas de la fotovoltaica suelen corresponder a pequeñas células de laboratorio. Escalar esos resultados es difícil porque una superficie mayor acumula defectos, variaciones de espesor, problemas de uniformidad y pérdidas en las interconexiones.
El Departamento de Energía de Estados Unidos identifica cuatro retos principales para la comercialización de perovskitas: estabilidad y durabilidad, eficiencia a escala, fabricación y validación financiera o bankability. Su página de investigación sobre células solares de perovskita resume una idea clave: conseguir una célula excelente no garantiza poder producir miles de módulos que rindan igual durante décadas.
Fraunhofer ISE ha orientado parte de su trabajo de 2026 a ese problema. Pero-Si-SCALE admite formatos de célula de hasta 210 × 210 milímetros y utiliza procesos próximos a la industria. El objetivo no es alcanzar únicamente un nuevo récord puntual, sino aprender a fabricar superficies grandes con repetibilidad.
Ese cambio de escala explica por qué la fase actual es menos espectacular que una tabla de eficiencias, pero probablemente más importante para el mercado.
Oxford PV y la llegada de los primeros módulos comerciales
Oxford PV es una de las empresas que más tiempo lleva intentando industrializar la tecnología. En su documentación actual, la compañía afirma fabricar módulos tándem de perovskita sobre silicio en su instalación de Brandenburg, Alemania, y sitúa su producto en torno al 25 % de eficiencia de módulo.
La empresa describe una arquitectura donde la capa de perovskita se deposita directamente sobre una célula de silicio HJT. Después, las células se metalizan y se integran en módulos utilizando técnicas de ensamblaje derivadas de la industria fotovoltaica existente. La hoja tecnológica de Oxford PV plantea además objetivos propios del 27 % para 2027 y del 30 % para 2030. Conviene tratar esas cifras como una hoja de ruta empresarial, no como resultados garantizados.
En junio de 2026, Oxford PV y Fraunhofer ISE mostraron un módulo que combinaba células tándem con una interconexión denominada Matrix Shingle. El proyecto conjunto presentado en Intersolar 2026 incluía versiones para tejado y aplicaciones bifaciales en suelo.
Esto no significa que los módulos tándem estén ya compitiendo en volumen con los cientos de gigavatios de capacidad industrial del silicio. Significa que la transición desde laboratorio hacia productos de formato real ya ha comenzado.
Por qué una eficiencia mayor puede reducir el coste del sistema
Un panel más eficiente no solo produce más vatios. También permite obtener más potencia por cada metro cuadrado de tejado, estructura, cableado, terreno y mano de obra.
Supongamos dos módulos de superficie similar. Si uno convierte un 20 % de la energía incidente y otro un 25 %, el segundo genera aproximadamente un 25 % más de potencia por unidad de área bajo las mismas condiciones ideales. Eso puede reducir el número de módulos necesarios para alcanzar una potencia determinada y, con ello, parte de los costes que no dependen directamente de la célula.
NREL publicó en enero de 2025 un análisis económico sobre tándems perovskita-silicio. El estudio concluye que mejorar la eficiencia y aumentar la escala de fabricación pueden contribuir de forma comparable a reducir el coste por vatio. La investigación de NREL sobre costes de módulos tándem también advierte que existen todavía muchas incertidumbres sobre fabricación y rendimiento a largo plazo.
Esta ventaja resulta especialmente valiosa donde la superficie es cara o limitada: cubiertas urbanas, edificios industriales, instalaciones integradas en vehículos o aplicaciones donde cada kilogramo y cada centímetro cuentan.
La durabilidad sigue siendo el gran examen
Un módulo de silicio moderno se vende normalmente con expectativas de funcionamiento de varias décadas. Para competir en generación eléctrica convencional, una tecnología nueva necesita demostrar una vida útil comparable o compensar una duración inferior con ventajas económicas muy claras.
Las perovskitas pueden degradarse por humedad, oxígeno, calor, luz, tensión eléctrica y migración de iones. El Departamento de Energía describe la estabilidad como uno de los obstáculos principales y señala que las tecnologías destinadas a generación eléctrica deben aspirar a vidas operativas de décadas.
La dificultad es que una célula puede superar pruebas aceleradas concretas y comportarse de forma distinta en un tejado real. Temperaturas cíclicas, humedad, luz ultravioleta, granizo, vibraciones y pequeñas imperfecciones de encapsulado actúan durante años.
Por eso la investigación actual se centra tanto en barreras, capas de transporte, encapsulados y métodos de ensayo como en la propia eficiencia.
El plomo: un problema que no puede ignorarse
Muchas perovskitas de alto rendimiento contienen plomo. La cantidad por módulo es relativamente pequeña frente a materiales estructurales como vidrio o aluminio, pero su toxicidad obliga a diseñar procesos que eviten liberación durante fabricación, uso, rotura, incendio y fin de vida.
Las estrategias de mitigación incluyen encapsulados capaces de retener compuestos de plomo, materiales absorbentes dentro del módulo, sistemas de reciclaje y trazabilidad. El DOE ha financiado proyectos que investigan explícitamente barreras de sellado y recuperación de plomo.
El debate no debería simplificarse en «contiene plomo, por tanto no sirve» ni en «la cantidad es pequeña, por tanto no importa». La pregunta industrial correcta es si el producto puede cumplir requisitos ambientales durante todo su ciclo de vida y si existe una cadena de recuperación fiable.
¿Son realmente más sostenibles?
Una eficiencia mayor puede reducir materiales y superficie por unidad de electricidad generada, pero el impacto ambiental final depende de fabricación, vida útil y reciclaje.
Si un módulo tándem produce más energía durante 25 o 30 años sin aumentar mucho su huella de fabricación, el balance puede ser favorable. Si pierde rendimiento rápidamente y necesita sustituirse antes, la ventaja disminuye. Por eso eficiencia y durabilidad deben analizarse juntas.
Esta idea enlaza con lo que ya vimos al hablar de sostenibilidad en el diseño digital: una tecnología no es sostenible únicamente por utilizar menos energía en un punto del sistema. Hay que observar producción, uso, mantenimiento y fin de vida.
La fabricación es tan importante como la química
Una célula tándem combina numerosas capas extremadamente finas. La perovskita debe cubrir el silicio de forma uniforme, las interfaces deben transportar cargas sin introducir pérdidas y todo el conjunto debe soportar los pasos posteriores de metalización, encapsulado e interconexión.
En laboratorio se pueden utilizar técnicas lentas o costosas para fabricar una pequeña muestra. Una línea industrial necesita metros cuadrados por minuto, control estadístico, alto rendimiento de producción y poca variación entre unidades.
El programa actual del DOE para tándems de perovskita está financiando precisamente mejoras en reproducibilidad, integración, estabilidad y predicción de rendimiento bajo condiciones reales. El Lab Call FY2025-27 del Solar Energy Technologies Office incluye proyectos centrados en escalar desde células de alto rendimiento hasta módulos interconectados.
Ese énfasis permite entender dónde está la industria en 2026: ya no busca demostrar únicamente que la física funciona; intenta demostrar que la fabricación funciona.
Qué diferencia hay entre una célula y un módulo
Conviene aclarar una confusión frecuente. Una célula fotovoltaica es el dispositivo semiconductor elemental. Un módulo combina múltiples células, conexiones eléctricas, encapsulantes, vidrio, láminas posteriores, caja de conexiones y estructura.
La eficiencia del módulo suele ser menor que la de la mejor célula porque existen espacios, conexiones y pérdidas ópticas o resistivas. Por eso comparar el récord de una pequeña célula con la ficha técnica de un panel comercial conduce a conclusiones equivocadas.
En tecnología tándem esa diferencia es todavía más importante. El reto no consiste únicamente en crear una pareja perovskita-silicio eficiente, sino en conectar decenas de células sin que las pérdidas de módulo destruyan la ventaja obtenida en laboratorio.
Dos terminales o cuatro: diferentes formas de construir un tándem
Tándem monolítico de dos terminales
Las dos subcélulas se fabrican una encima de otra y quedan conectadas eléctricamente en serie. La corriente del dispositivo está condicionada por la subcélula que genera menos corriente, por lo que el diseño óptico y el ajuste espectral son muy importantes.
La gran ventaja es que el resultado se parece más a una única célula y puede facilitar módulos compactos. El proceso de fabricación, sin embargo, exige compatibilidad entre todos los materiales y temperaturas de procesado.
Tándem de cuatro terminales
Las dos células funcionan eléctricamente de forma independiente y sus potencias se combinan externamente. Este enfoque tolera mejor diferencias entre subcélulas y permite optimizar cada una por separado, pero añade conexiones y complejidad.
No existe una arquitectura ganadora para todas las aplicaciones. La industria está explorando variantes en función de coste, rendimiento, fabricación y uso final.
Qué ocurrirá con los paneles de silicio actuales
La llegada del tándem no implica que el silicio vaya a desaparecer. Al contrario: las arquitecturas perovskita-silicio utilizan precisamente la enorme base tecnológica acumulada por el silicio como capa inferior.
Las fábricas existentes, conocimientos de encapsulado, cadenas de suministro y sistemas de instalación continúan siendo valiosos. La perovskita actúa como una mejora añadida sobre una plataforma consolidada.
Esto diferencia la transición de otras tecnologías que requieren sustituir por completo la cadena industrial. En teoría, añadir una capa superior eficiente permite extraer más rendimiento de gran parte del ecosistema ya existente.
Dónde pueden aparecer primero
Las primeras aplicaciones comerciales tenderán a favorecer lugares donde una eficiencia superior tenga un valor adicional. Un tejado pequeño puede justificar pagar más por cada módulo si permite instalar más potencia sin ampliar superficie.
También existen aplicaciones especiales: vehículos, drones, dispositivos ligeros o sistemas donde la relación potencia-peso resulta crítica. Oxford PV participa en 2026 en un proyecto británico de fotovoltaica integrada en vehículos eléctricos, un ejemplo de cómo la tecnología puede buscar mercados donde el espacio disponible es muy limitado.
Las grandes plantas solares sobre suelo serán más sensibles al coste por vatio, fiabilidad y disponibilidad masiva. Para competir allí, los tándems tendrán que demostrar no solo eficiencia, sino fabricación a gran escala y décadas de rendimiento.
No toda la fotovoltaica tándem utiliza perovskitas
Es fácil asociar «tándem» exclusivamente a perovskita-silicio, pero existen otras combinaciones. En febrero de 2026, Fraunhofer ISE presentó módulos tándem III-V/germanio y III-V/silicio con eficiencias de módulo muy elevadas.
Los semiconductores III-V ofrecen prestaciones extraordinarias, especialmente en aplicaciones espaciales, pero suelen ser mucho más caros. Las perovskitas interesan porque podrían acercar parte de la ventaja multijunción a procesos de fabricación compatibles con costes terrestres.
La competencia futura no será solo entre tecnologías, sino entre combinaciones de eficiencia, durabilidad, coste y disponibilidad de materiales.
Cómo interpretar titulares sobre récords solares
Antes de concluir que un nuevo panel «produce un 40 % más», conviene comprobar varios detalles:
- si el dato corresponde a célula o módulo;
- el área activa del dispositivo;
- si la eficiencia está certificada por un laboratorio independiente;
- si se trata de un prototipo o de producción industrial;
- la duración de los ensayos de estabilidad;
- si la comparación utiliza el mismo tipo de superficie y condiciones;
- qué coste y rendimiento se esperan a escala real.
Una cifra de laboratorio puede demostrar un principio científico extraordinario y seguir estando lejos de un producto instalable. Ambas cosas pueden ser ciertas al mismo tiempo.
Qué deberíamos observar entre 2026 y 2030
El primer indicador será la eficiencia de módulo, no solo de célula. Si los productos comerciales avanzan desde aproximadamente el 25 % hacia valores cercanos al 27 % o 30 % sin sacrificar rendimiento a largo plazo, la ventaja sobre el silicio convencional será cada vez más difícil de ignorar.
El segundo será la durabilidad demostrada en campo. Necesitamos datos de años, diferentes climas y grandes flotas de módulos para conocer tasas de degradación reales.
También será decisiva la escala de fabricación. Una tecnología puede ser técnicamente excelente y seguir siendo cara si depende de líneas pequeñas o rendimientos de producción bajos.
Finalmente, habrá que observar reciclaje, gestión del plomo, garantías y financiación de proyectos. Los bancos y aseguradoras necesitan datos previsibles antes de tratar una nueva tecnología como un activo de bajo riesgo durante décadas.
Qué relación tiene con nanotecnología y materiales avanzados
La capa activa de perovskita se mide en cientos de nanómetros, por lo que este campo conecta directamente con la ingeniería de materiales a escala muy pequeña. Interfaces, defectos cristalinos, transporte de carga y recubrimientos nanométricos determinan gran parte del rendimiento.
En nuestro artículo sobre energía y nanotecnología ya vimos que reducir una estructura hasta dimensiones nanométricas puede cambiar radicalmente sus propiedades. Los tándems solares son un ejemplo actual de esa idea convertida en un posible producto industrial.
Conclusión
Las células solares tándem de perovskita y silicio representan una de las rutas más convincentes para superar el techo de eficiencia de la fotovoltaica convencional sin abandonar la enorme infraestructura industrial construida alrededor del silicio.
En 2026 existen señales claras de madurez: células y módulos de alta eficiencia, primeras producciones comerciales declaradas, instalaciones de escalado industrial y proyectos dedicados a fabricación y durabilidad. Aun así, estabilidad a largo plazo, encapsulado, plomo, rendimiento de producción y bankability continúan separando una tecnología prometedora de una adopción realmente masiva.
La revolución, si llega, probablemente será menos repentina de lo que sugieren los titulares. Veremos mejoras acumulativas en procesos, garantías y eficiencia hasta que un módulo tándem pueda ofrecer más energía por metro cuadrado con un coste y una vida útil comparables al silicio.
Para diseñadores, ingenieros y empresas tecnológicas, el caso es especialmente interesante porque demuestra cómo una innovación útil rara vez depende de un único descubrimiento. La ciencia del material, el diseño del producto, la fabricación, la fiabilidad y el reciclaje deben avanzar al mismo tiempo para convertir un récord en una solución real.
Preguntas frecuentes
¿Qué ventaja tiene una célula tándem perovskita-silicio?
Utiliza dos materiales con bandgaps diferentes para aprovechar mejor el espectro solar. La perovskita absorbe una parte de la luz y el silicio otra, permitiendo eficiencias superiores a las de una célula de silicio de una sola unión.
¿Ya se venden paneles solares de perovskita-silicio?
Oxford PV afirma haber iniciado la comercialización de módulos tándem desde su instalación alemana. Sin embargo, el volumen global sigue siendo muy pequeño frente a la industria del silicio y la tecnología continúa en una fase temprana de escalado.
¿Por qué no sustituyen ya a los paneles convencionales?
Porque una eficiencia mayor no basta. Deben demostrar durabilidad de décadas, fabricación reproducible, coste competitivo, garantías, reciclaje y comportamiento fiable en condiciones reales.
¿Las perovskitas contienen plomo?
Muchas formulaciones fotovoltaicas de alto rendimiento sí utilizan plomo. La industria investiga encapsulado, captura y reciclaje para evitar liberaciones. La gestión de este material es uno de los factores que deben resolverse durante la comercialización.
Fuentes y referencias
Este artículo se ha preparado a partir de documentación de Fraunhofer ISE, el Departamento de Energía de Estados Unidos, NREL y Oxford PV. Las eficiencias teóricas, resultados de laboratorio, objetivos empresariales y previsiones se presentan diferenciando expresamente datos medidos de hojas de ruta y expectativas futuras.
