La energía solar sigue creciendo en España, donde las placas fotovoltaicas están presentes en muchas zonas y casas del país. Esta tecnología ha ido evolucionando con el paso del tiempo, con inventos que reducen el tamaño de los paneles oque permiten que las ventanas y fachadas de los edificios también generen energía.

Un grupo de investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén ha creado unas células solares semitransparentes y con color ajustable diseñadas para funcionar en lugares donde las placas fotovoltaicas convencionales —que se suelen instalar en los tejados— no pueden, como superficies flexibles.

Estas nuevas placas solares se pueden imprimir en ventanas, están impresas en 3D, alcanzan una eficiencia energética del 9,2 % y mantienen una transparencia del 35 %, según los datos aportados en el estudio publicado en la revista EES Solar.

Diseño impreso en 3D

Las placas solares tradicionales necesitan bloquear más luz para generar más energía y, para resolver este problema, los científicos han recurrido a una lente microscópica y a la impresión 3D, creando un patrón de pilares poliméricos microscópicos que funcionan como puertas ópticas de alta precisión.

Estas pequeñas estructuras funcionan como diminutas aberturas diseñadas con precisión para controlar cómo pasa la luz, sin necesidad de modificar el material solar en sí. Como el proceso no requiere altas temperaturas ni disolventes tóxicos, resulta ideal para aplicarse sobre superficies flexibles y permite una producción más sostenible y ecológica.

Gracias a ello, los investigadores pueden ajustar con precisión la cantidad de luz que pasa y el color que presenta la célula fotovoltaica, sin cambiar el material solar en sí. Un método que también es respetuoso con el medioambiente.

El equipo creó una célula solar de perovskita flexible y semitransparente capaz de generar energía eléctrica mientras deja pasar la luz. Además, ofrece a los diseñadores la posibilidad de ajustar tanto la intensidad de la iluminación que atraviesa como el tono del color. Este desarrollo abre la puerta a incorporar la energía solar en ventanas, fachadas y superficies curvas sin sacrificar ni el rendimiento ni la estética.

"Nuestro objetivo era replantearnos cómo se consigue la transparencia en las células solares. Mediante el uso de estructuras poliméricas impresas en 3D fabricadas con materiales no tóxicos y sin disolventes, podemos controlar con precisión cómo se mueve la luz a través del dispositivo de una manera escalable y práctica para su uso en el mundo real", ha indicado en un comunicado Shlomo Magdassi, uno de los autores del estudio.

El equipo de investigación demostró que es posible modificar la apariencia de las células solares ajustando su color. Al variar el grosor de una capa de electrodo transparente, el dispositivo puede reflejar determinadas longitudes de onda de la luz, consiguiendo paneles de distintos tonos sin perder su capacidad de generar electricidad.

"Lo que es especialmente emocionante es que podemos personalizar tanto el aspecto del dispositivo como su flexibilidad, sin sacrificar el rendimiento. Eso hace que esta tecnología sea especialmente relevante para las ventanas solares y para añadir funcionalidad solar a los edificios existentes", ha señalado Lioz Etgar, otro de los autores del estudio.

Resultados de rendimiento y orientaciones futuras

Los investigadores ya han realizado una serie de pruebas de laboratorio de su nueva célula solar flexible, que en ellas llegó a alcanzar eficiencias de conversión de energía de hasta el 9,2 %, con una transparencia visible media de alrededor del 35 %.

Asimismo, la célula solar flexible mantuvo un rendimiento estable tras repetidas flexiones y durante un funcionamiento prolongado, "lo que constituye un punto de referencia clave para su uso en entornos arquitectónicos reales", según los científicos.

De cara al futuro, el equipo tiene previsto centrarse en mejorar la durabilidad a largo plazo mediante encapsulados protectores y capas de barrera, con el objetivo de acercar la tecnología a su uso comercial. Esta tecnología también podría permitir la aplicación de capas de recolección de energía a superficies delicadas y curvas, como el plástico o el papel de aluminio.

Este avance apunta hacia un futuro donde la producción de energía se integre de manera natural en nuestro día a día. Imagina pantallas de teléfonos que se recargan lentamente con la luz del entorno o techos solares en los coches capaces de alimentar el sistema de climatización sin depender del motor. La energía solar dejaría de ser algo externo para convertirse en parte del propio diseño de los objetos y espacios que usamos.

De momento, el equipo se centra en mejorar las capas de encapsulación: planean finos recubrimientos protectores que asegurarán la durabilidad de las células solares durante décadas, incluso frente a la lluvia, el calor o las variaciones extremas de temperatura. Este paso resulta clave para garantizar que estas innovaciones sean tanto eficientes como resistentes en aplicaciones reales.