Georgia Meakins

Esta es la traducción al español de mi entrevista con la Dra. Perera, lee aquí la versión original en inglés.

La Dra. W. Hashini K. Perera obtuvo su doctorado en Ingeniería Electrónica del Instituto de Tecnología Avanzada (AIT) Universidad de Surrey (Reino Unido), y es la autora principal de los estudios tratados en este post.

La energía solar (fotovoltaica / FV) se ha estado convirtiendo en una vista cotidiana en muchos países a través de la instalación de módulos solares, conocidos coloquialmente como placas solares. Esto no quiere decir, sin embargo, que la tecnología esté perfeccionada, y hay muchos desarrollos interesantes de la industria que conviene conocer. Una energía fotovoltaica especialmente fascinante que está creciendo en 2025 a un ritmo explosivo es la Perovskita, que, a pesar de ser poco conocida ahora, se convertirá en una verdadera competidora contra la silicona en el futuro próximo. ¿Nunca oíste de ella?  ¡No te preocupes! Tuve el placer de entrevistar sobre este tema a la Dra. Hashini Perera, de la Universidad de Surrey, cuyas investigaciones se centran en aumentar la estabilidad y la durabilidad de las celdas solares de Perovskita. Juntos, aprenderemos todo lo que hay que saber sobre la Perovskita y el trabajo impresionante que ha realizado la Dra. Perera para hacerla una opción más viable en el futuro. 

¿Eres principiante en energía solar? Abajo podrás encontrar definiciones en mi glosario EN-ES de términos comunes en la fotovoltaica.  O, para un aprendizaje más profundo, puedes consultar el guía interactivo sobre la energía solar creado por Alejandro Giacomelli y disponible en español: https://panelesfotovoltaicos.netlify.app/ 

Este será un post más largo, dividido en 3 partes: 1) Introducción a la Perovskita, 2) Las limitaciones de la tecnología Perovskita y los estudios de la Dra. Perera, y 3) Futuro. En cada parte, presentaré una parte de la entrevista con la Dra. Perera, y después proporcionaré información suplementaria sobre los temas tratados.  Pero, antes de empezar, ¡un curso intensivo sobre la energía solar para aquellos que no tengan doctorados en ingeniería electrónica!

La energía solar es una energía renovable y verde obtenida a partir de la luz y el calor emitidos por el sol. Se puede utilizar esta energía para calentar o enfriar (también conocido como termosolar), y para generar electricidad (energía fotovoltaica, o FV), que será el enfoque de este blog. La energía fotovoltaica se crea con celdas solares a través del efecto fotovoltaico, descubierto en 1839 por Edmond Becquerel. Las celdas están hechas normalmente con silicio y se juntan para formar módulos fotovoltaicos, que nosotros conocemos como placas solares. Es una de las alternativas más populares a los combustibles fósiles a nivel mundial. La fotovoltaica convierte la luz del sol directamente en electricidad con materiales semiconductores. Cuando la luz incide sobre una celda solar, los fotones (partículas de luz) transfieren su energía a los electrones dentro de la materia, que normalmente es el silicio, pero, como veremos hoy, podría ser también la perovskita. La energía expulsa los electrones, y crea una corriente eléctrica. La celda envía estos electrones a un circuito exterior y, con ello, genera electricidad de corriente continua (CC). Esta potencia se puede usar directamente, se puede almacenar en baterías, o se puede convertir en corriente alterna (CA) para el uso doméstico o más ampliamente dentro de la red eléctrica. Esta última aplicación es la que se da con más frecuencia en los sistemas fotovoltaicos domésticos. Varias celdas forman una placa solar, o “módulo”, y las placas se pueden agrupar en “arreglos” solares más grandes para una mayor potencia.

1) Introducción a la Perovskita

Georgia: 

Muchas gracias por tu tiempo y ¡felicidades tanto por tu graduación como por tu publicación más reciente! Comenzamos con una pequeña introducción a la perovskita: ¿en qué se diferencia de las placas solares “normales”? y, ¿Qué las hace tan emocionantes para tí?

Dra. Perera:

¡Muy buena pregunta para empezar!
Bueno, los paneles solares normales que ves en las azoteas usan silicio como el material que absorbe la luz del sol y la convierte en electricidad. Las perovskitas son una alternativa emocionante al silicio – son mucho más baratas y se les puede procesar con más facilidad, incluso en un laboratorio o una fábrica. Hasta se puede imprimirlas como si fueran periódicos, lo cual crea muchas posibilidades nuevas de cómo y dónde se pueden utilizar las placas solares.

Una de las cosas más chulas de las perovskitas es que podemos afinar su banda prohibida energética, o sea, podemos ajustar qué partes del espectro solar absorben. Esto es muy importante cuando diseñamos celdas solares en tándem, en las que se apilan varias capas, y cada una captura una parte distinta de la luz. Al ajustar de esta manera las perovskitas, podemos crear celdas que usen la luz solar más eficientemente, y tener un rendimiento mayor.

Lo que hace para mí la perovskita tan emocionante es el potencial que tienen para cambiar completamente la industria solar. Me encanta lo rápido que el campo se evoluciona; las eficiencias de las perovskitas han ido aumentando desde casi nada a estar compitiendo con el silicio en poco más de una década. Da la sensación de que estamos viendo las primeras etapas de algo grande, y formar parte de esas investigaciones es súper motivante.

Como explica la Dra. Perera, los paneles solares que solemos ver usan el silicio como material de absorción (conocido también como “material semiconductor”). En las celdas de perovskita, sin embargo, los semiconductores más comunes son compuestos de haluro metálico como el yoduro de plomo y metilamonio (CH₃NH₃PbI₃). Estas capas absorben excelentemente la luz del sol, pero son además increíblemente delgadas (conocidas como celdas de “película delgada”), lo que hace que sean más fáciles y baratas de fabricar. 

La eficiencia es uno de los mayores factores cuando se diseña una celda solar, y las pruebas de la perovskita han sido particularmente emocionantes por el alto potencial de eficiencia descubierto en las celdas en tándem. Estas celdas usan capas que absorben diferentes partes del espectro solar. Las perovskitas son especialmente aptas para esta configuración ya que, como explica la Dra. Perera, se puede afinar sus bandas prohibidas para absorber diferentes partes del espectro. Existen, por lo tanto, varias composiciones posibles, como celdas hechas completamente de perovskita, o que combinan la perovskita con capas de silicio. Estas celdas alcanzan eficiencias muy por encima de lo que se encuentra en placas típicas a base de silicio. Por ejemplo, se demostró celdas hechas completamente de perovskita con eficiencias superiores al 29% (Liu, et al., 2025), y en abril, LONGi batió el récord mundial de eficiencia en celdas solares en tándem de silicio cristalino-perovskita al alcanzar casi un 35% (LONGi, 2025). 

Entonces, dada esta información y la emoción evidente de la Dra. Perera sobre el potencial de esta tecnología, quizás te estás preguntando por qué sigue siendo tan poco conocida. Eso se debe a que la perovskita sigue teniendo problemas serios por superar antes de ser comercialmente viable, y uno de ellos es la vida útil extremadamente corta de las celdas. Aquí es donde está la relevancia de investigaciones como las de la Dra. Perera; intentan eliminar esos obstáculos. En su caso, se enfoca en la pérdida de yodo y en la inestabilidad de las celdas, pero le dejaré a ella explicar: 

2) Las limitaciones de la tecnología perovskita y las investigaciones de la Dra. Perera

Georgia:

¡Qué increíble! Son posibilidades realmente emocionantes y el rápido desarrollo de la tecnología es impresionante- pero he oído que las perovskitas tienen actualmente algunos defectos grandes que impiden su adopción. Tus investigaciones se centran en la vida útil de estas placas y la pérdida de yodo, y has hecho avances increíbles, pero pocas personas saben de ellos todavía. Entonces, te dejo la palabra: ¡háblanos de tus estudios! ¿Por qué las celdas de perovskita se descomponen tan rápido, y cómo están intentando prolongar sus vidas útiles? ¿Cuál fue tu descubrimiento? ¿Cómo pueden las nanopartículas ayudar en prolongar la vida de las celdas de perovskita?

Dra. Perera:

Hay varias razones detrás de la inestabilidad de las perovskitas. A diferencia del silicio, que es un material cristalino estable, las perovskitas son de naturaleza iónica, lo que les confiere ciertos problemas inherentes de estabilidad. Estos problemas se agravan por factores ambientales como la humedad, el calor, la luz y el oxígeno. Para que un material se utilice como absorbente de luz en una celda solar, debe ser estable frente a todas estas condiciones, especialmente porque estará expuesto a ellas durante su operación en exteriores.

En mi trabajo, me he centrado específicamente en mejorar la estabilidad de las celdas solares de perovskita mediante la captura de yodo. El yodo es un subproducto de la degradación de la perovskita, pero no es solo su formación lo que causa problemas. El verdadero inconveniente es lo que ocurre cuando el yodo se infiltra en la estructura cristalina de la perovskita. Esto puede desatar reacciones en cadena que aceleran la degradación de la perovskita, reduciendo el rendimiento y la vida útil de la celda solar. Y debido a que el yodo es altamente volátil, esta filtración ocurre con bastante facilidad.

En el estudio publicado en EES Solar, demostré que podemos mitigar este problema incorporando nanopartículas de alúmina en la interfaz entre la perovskita y la capa subyacente de transporte de carga. Estas nanopartículas actúan como capturadoras de yodo (conocidas en inglés como iodine scavengers), atrapando el yodo antes de que pueda entrar en la estructura de la perovskita. Esta modificación mejoró la vida útil del dispositivo en más de 10 veces, en comparación con una capa interfacial de uso común llamada PFN-Br. Esto es especialmente significativo porque el material de transporte de carga utilizado en este caso, Me-4PACz, es un material clave en las celdas solares en tándem. Si comparas los dispositivos en tándem que baten los récords de eficiencia, verás que se usa Me-4PACz en muchos de ellos.

En el estudio publicado en EES, me centré en otro material de transporte de carga de uso extendido: PEDOT:PSS. Este material es importante sobre todo para las perovskitas de estaño-plomo, que son una categoría con buenas posibilidades de reemplazar al silicio ya que absorben la misma parte del espectro solar que el silicio. En este estudio, utilizamos otro material absorbente del yodo (llamado BHC) en vez de las nanopartículas de alúmina.

Durante muchos años la comunidad científica dedicada a las perovskitas no comprendía por qué los dispositivos basados en PEDOT:PSS tenían peor rendimiento y se degradaban más rápido que los demás. En este estudio en colaboración con investigadores por todo el globo, pudimos desvelar los mecanismos químicos exactos detrás de estas pérdidas y demostrar además cómo podemos mejorar tanto el rendimiento como la estabilidad de estos dispositivos incorporando las capturadoras de yodo.

Eso ha sido… mucha información, así que intentemos simplificarlo. Las celdas de perovskita son bastante inestables y se descomponen rápidamente cuando se les expone a los elementos. Tradicionalmente, se degradarían en cuestión de horas o días, en parte a causa de la generación de yodo, que daña a la celda. Los estudios de la Dra. Perera buscan atrapar las partículas de yodo antes de que puedan causar daños mayores (conocido como atrapamiento de yodo), que ralentiza la degradación y permite fabricar celdas más duraderas. En el estudio de EES Solar utilizando las nanopartículas de alúmina (Al₂O₃) la vida útil T80 fue de unas 1 530h, un poco por encima de los dos meses. Cuando se compara esta cifra con las celdas “tradicionales” de silicio, que duran normalmente entre 20 y 25 años, 63 días podría parecer un tiempo terriblemente corto. Pero, cuando tenemos en cuenta que, sin estas mejoras, las celdas se descomponían en menos de una semana, un aumento de diez veces suena como- ¡y es!- un logro enorme. 

Este es un gran paso hacia placas solares de perovskita más estables y duraderas. Sin embargo, aún así quedan muchos obstáculos por superar para que las perovskitas se vuelvan comunes. La Dra. Perera nos explicará:

Está claro que la estabilidad es el problema principal impidiendo la comercialización de la perovskita, pero la fuga de yodo está lejos de ser el único culpable de la degradación rápida de las celdas. Para ser comercialmente viable, las celdas teoréticas de perovskita deberán durar como mínimo tanto como las placas normales de silicio (20+ años). Estamos viendo noticias de pequeñas mejoras que aumentan la vida útil (como la de la Dra. Perera), además de empresas que afirman estar desarrollando celdas específicas con vidas útiles de varios años (Zhao, et al., 2022). Será interesante ver cómo se adoptan todos estos desarrollos en los años a venir, y si es posible rivalizar con la fotovoltaica de silicio. 

Hablando de competir con el silicio, otro ámbito en el que la perovskita tendrá problemas es en su falta de tradición. Con esto quiero decir, la fotovoltaica de silicio tiene una larga historia de estar probada según estándares IEC, tener formación específica de instalaciones, infraestructura de reciclaje, y una implementación extendida que los hace una inversión prudente y confiable para el consumidor mediano. Las perovskitas, al contrario, requerirían cualificaciones separadas para instalar, y una persona mediana que esté interesada en instalar paneles fotovoltaicos en su casa desconocerá la tecnología. Esto impactará su viabilidad comercial, sobre todo si la formación del mantenimiento y la instalación no se adopta con entusiasmo, y las opciones para desechar los paneles son limitadas.

El desecho de los paneles solares al final de su vida útil es una fuente de polémica, pero las tecnologías de reciclaje para los módulos fotovoltaicos de silicio o película delgada están en constante mejora a pesar de la creencia de que no son reciclables. De hecho, los paneles solares contienen varios componentes como el vidrio, el aluminio, el metal, y el silicio que se puede usar varias veces. Si las perovskitas se expandiesen, reglamentos de reciclaje se tendrían que crear y escalar para reducir el impacto medioambiental de los paneles. Como mencioné en la entrevista, hay algunos que se inquietan por el uso del plomo en los paneles solares de perovskita, y, mientras que muchos (incluida la Dra. Perera) no desaprueban su uso, el desecho responsable de las placas con contenido de plomo es fundamental para evitar la fuga. Este será un elemento del reciclaje de la perovskita que no está presente en el reciclaje del silicio que se tendrá que plantear seriamente antes de lanzarlo al mercado. Sin embargo, como explica la Dra. Perera, estamos ya desechando seguramente otros dispositivos que contienen metales pesados, y se están probando perovskitas basadas en estaño para evitar en parte el uso del plomo. 

3) Tendencias futuras

Georgia:

A pesar de ello, piensas que las perovskitas podrían coexistir con, o hasta reemplazar los paneles solares tradicionales a gran escala en el futuro?

Dra. Perera:

Muy buena pregunta. Diría que las perovskitas tienen la capacidad de coexistir con los paneles tradicionales de silicio, o incluso, en algunos casos, reemplazarlos. Ahora mismo, uno de los enfoques más prometedores es el desarrollo de celdas en tándem perovskita-silicio, en las que la perovskita se sobrepone al silicio para aumentar la eficiencia total de la celda por encima de lo que ambas materiales podrían conseguir por separado. Empresas como Oxford PV están ya desarrollando esta tecnología para el uso comercial, que es un enorme paso adelante. Además, a largo plazo, si se abordan sabiamente los problemas de estabilidad y escalabilidad, los paneles solares de perovskita podrían convertirse en alternativas con una buena relación coste-eficacia por su propia cuenta. Así que, sí, sin duda hay espacio tanto para la colaboración como para la competición a gran escala.

Georgia:

¡Qué increíble! y, ¡qué emocionante pensar que sería en parte gracias a tus contribuciones! Aunque todavía queda mucho por hacer, yo también pienso que el progreso hasta el momento es prometedor.

Es verdad que los paneles solares de perovskita tienen todavía un largo recorrido por delante hasta llegar a ser un producto cotidiano como sus hermanos a base de silicio, pero, los desarrollos se están viendo a un ritmo vertiginoso, y los primeros paneles comerciales de perovskita están bajo prueba ahora mismo. La Dra. Perera mencionó a Oxford PV, una empresa de energía solar basada en el Reino Unido que registró más de un 24% de eficiencia en su primera instalación de celdas de perovskita-silicio en tándem en los Estados Unidos (Oxford PV, 2024). Sin embargo, existen muchas otras firmas como QCells, UtmoLight, LONGi, y Caelux que están trabajando para lanzar al mercado módulos fotovoltaicos de perovskita solo o en tándem lo antes posible. 

Los avances en este campo son fascinantes y algunos expertos de la industria han previsto la construcción de varios gigavatios de capacidad eléctrica con fotovoltaica perovskita para el año 2026, lo cual abrirá las puertas a un crecimiento en la visibilidad y la comercialización de la materia (Wantenaar, 2023). ¡Sin duda este es un tema que cualquier entusiasta del solar debería de estar siguiendo en los próximos meses!

¡Lee los estudios de la Dra. Perera! (disponibles solo en inglés)

Perera, W.H.K. et al. (2025) ‘Improved stability and electronic homogeneity in perovskite solar cells via a nanoengineered buried oxide interlayer,’ EES Solar, 1(2) pp.115-128. DOI: https://doi.org/10.1039/d4el00029c. 

Perera, W.H.K. et al. (2024) ‘23.2% efficient low band gap perovskite solar cells with cyanogen management,’ Energy & Environmental Science, 18(1), pp. 439–453. DOI: https://doi.org/10.1039/d4ee03001j 

Perera, W.H.K, et al. (2023) ‘Modification of Hydrophobic Self-Assembled Monolayers with Nanoparticles for Improved Wettability and Enhanced Carrier Lifetimes Over Large Areas in Perovskite Solar Cells’, RRL Solar, 7(17). DOI: https://doi.org/10.1002/solr.202300388

Bibliografía: 

Liu, Z., Lin, R., Wei, M. et al.(2025) ‘All-perovskite tandem solar cells achieving >29% efficiency with improved (100) orientation in wide-bandgap perovskites’, Nature Materials. 24, pp. 252–259 . https://doi.org/10.1038/s41563-024-02073-x 

Vourvoulias, A. (2025) How Efficient Are Solar Panels in June 2025? Disponible en: https://www.greenmatch.co.uk/blog/2014/11/how-efficient-are-solar-panels

LONGi, (2025) 34.85%! LONGi Breaks World Record for Crystalline Silicon-Perovskite Tandem Solar Cell Efficiency Again. Disponible en: https://www.longi.com/en/news/silicon-perovskite-tandem-solar-cells-new-world-efficiency/ 

Zhao, X., Liu, T., Burlingame, Q., et al. (2022), ‘Accelerated aging of all-inorganic, interface-stabilized perovskite solar cells’, Science, 377(6603), pp. 307-310. DOI:10.1126/science.abn5679

Oxford PV (2024) 20% more powerful tandem solar panels enter commercial use for the first time in the US. Disponible en: https://www.oxfordpv.com/news/20-more-powerful-tandem-solar-panels-enter-commercial-use-first-time-us 

Wantenaar, A. (2023) Commercial perovskites imminent.  Disponible en: https://www.pv-magazine.com/2023/10/31/commercial-perovskites-imminent/#:~:text=Rethink%20Energy%20expects%20several%20gigawatts,technology%20in%20every%20market%20segment 

EN – ES Glossary

EN	ES	Definition
PV cell	Celda solar	Smallest element capable of making PV energy. Made of silicon usually.
PV module / Solar Panel	Módulo solar	A group of PV cells together.
PV array	Arreglo solar	Any amount of PV modules together.
Thin-film	Película delgada	A lightweight solar technology made of very thin layers.
Solar energy / Photovoltaics (PV)	Energía solar / fotovoltaica	Taking the energy from the sunlight and using it directly to generate electricity.
T80 Lifespan	Vida útil (T80)	The amount of time it takes for a solar cell’s efficiency to degrade to 80%. Used to calculate total lifetime by inference.
Perovskite	Perovskita	A light-absorbing material, under development in solar cells for its high efficiency, low cost, and easy manufacturing.
Direct Current (DC)	Corriente continua (CC)	Electric current that flows in one direction; produced by solar panels and batteries. Usually converted to AC for use.
Alternating Current (AC)	Corriente alterna (CA)	Electric current that changes direction periodically; used in homes and power grids.
Silicon	Silicio	A common semiconductor material in traditional solar cells.