Fabricación de Celdas Solares Fotovoltaicas de Pervoskita en 2025: Desatando la Eficiencia Solar de Nueva Generación y la Expansión del Mercado. Explore Cómo los Materiales Avanzados y la Producción Escalable Están Dando Forma al Futuro de la Energía Limpia.
- Resumen Ejecutivo: Panorama del Mercado 2025 y Factores Clave
- Descripción General de la Tecnología: Fotovoltaicas de Película Delgada de Pervoskita Explicadas
- Innovaciones en Fabricación: Procesos Escalables y Automatización
- Principales Actores y Alianzas Industriales (Actualización 2025)
- Competitividad de Costos y Referencias de Eficiencia
- Dinámicas de la Cadena de Suministro y Abastecimiento de Materias Primas
- Entorno Regulatorio y Normas de la Industria
- Pronósticos del Mercado: Proyecciones de Crecimiento 2025–2030
- Aplicaciones Emergentes e Integración con la Fotovoltaica Existente
- Perspectivas Futuras: Desafíos, Oportunidades y Direcciones de I+D
- Fuentes y Referencias
Resumen Ejecutivo: Panorama del Mercado 2025 y Factores Clave
El sector de fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita está preparado para una transformación significativa en 2025, impulsada por rápidos avances tecnológicos, un aumento de la inversión y la urgente demanda global de soluciones solares rentables y de alta eficiencia. Las celdas solares de perovskita, conocidas por sus bandas ajustables, su naturaleza liviana y su potencial para una producción de bajo costo, están pasando de la innovación a escala de laboratorio a la fabricación a escala comercial. Este cambio está catalizado por la necesidad de acelerar el despliegue de energías renovables y cumplir con los ambiciosos objetivos de descarbonización establecidos por gobiernos y partes interesadas de la industria en todo el mundo.
En 2025, varias empresas pioneras están ampliando la fabricación de fotovoltaicas de perovskita. Oxford PV, una empresa británico-alemana, está a la vanguardia, operando una de las primeras líneas de producción de volumen en el mundo para celdas solares en tándem de perovskita sobre silicio. Su instalación en Brandeburgo se espera que aumente la producción, con el objetivo de lograr eficiencias de módulo superiores al 25%, superando los módulos de silicio convencionales. De manera similar, Saule Technologies en Polonia está comercializando módulos flexibles de perovskita, centrándose en la fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y aplicaciones de IoT, con una línea piloto ya operativa y planes para una mayor expansión de capacidad en 2025.
Los fabricantes asiáticos también están ingresando al mercado. TCL, un importante conglomerado de electrónica de China, ha anunciado inversiones en investigación y producción piloto de perovskitas, aprovechando su experiencia en el procesamiento de películas delgadas y fabricación de electrónica a gran escala. Mientras tanto, Hanwha Solutions en Corea del Sur está explorando tecnologías de tándem de perovskita-silicio, con el objetivo de integrarlas en su línea de productos solares Q CELLS.
Los principales impulsores para el sector en 2025 incluyen el potencial de la PV de perovskita para ofrecer mayores eficiencias a costos más bajos en comparación con el silicio tradicional, la compatibilidad de las películas de perovskita con los procesos de impresión de rollo a rollo y de inyección de tinta, y la capacidad de producir módulos livianos y flexibles para nuevos segmentos de mercado. Sin embargo, persisten desafíos en la escalabilidad de la producción mientras se asegura la estabilidad a largo plazo y la seguridad ambiental de los materiales de perovskita.
A medida que se mira hacia el futuro, se espera que el panorama de fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita vea más expansiones de capacidad, nuevas empresas conjuntas y una mayor integración con líneas de PV de silicio establecidas. Las hojas de ruta de la industria sugieren que, para finales de la década de 2020, los módulos basados en perovskita podrían alcanzar vidas útiles comerciales y viabilidad bancaria, posicionándolos como una fuerza disruptiva en el mercado solar global.
Descripción General de la Tecnología: Fotovoltaicas de Película Delgada de Pervoskita Explicadas
Las fotovoltaicas de película delgada de perovskita representan una tecnología transformadora en el sector de la energía solar, ofreciendo el potencial para módulos solares de alta eficiencia, bajo costo y flexibles. El núcleo de esta tecnología es la estructura cristalina de perovskita, que generalmente se basa en haluros de plomo o estaño orgánicos-inorgánicos híbridos, lo que permite una fuerte absorción de luz y un transporte de carga eficiente. La fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita implica depositar estos materiales sobre sustratos utilizando técnicas escalables como el procesamiento de soluciones, el recubrimiento por ranura, la impresión por inyección de tinta y la deposición de vapor.
A partir de 2025, la industria está presenciando rápidos avances tanto en la fabricación de laboratorio como en la de escala piloto. Empresas como Oxford Photovoltaics están a la vanguardia, habiendo desarrollado celdas solares en tándem de perovskita sobre silicio que han alcanzado eficiencias certificadas superiores al 28%. Su enfoque de fabricación aprovecha la deposición en vacío y métodos de recubrimiento escalables para integrar capas de perovskita en obleas de silicio existentes, con el objetivo de producir módulos comerciales en su instalación en Alemania. De manera similar, Saule Technologies se especializa en películas solares flexibles de perovskita, utilizando impresión por inyección de tinta para producir módulos livianos y semi-transparentes adecuados para la fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y la electrónica de consumo.
Otro jugador notable, Microquanta Semiconductor, está escalando procesos de fabricación roll-to-roll para módulos de perovskita de gran área, apuntando tanto a aplicaciones en azoteas como a gran escala. Sus líneas piloto en China están diseñadas para demostrar la viabilidad de la producción continua y de alto rendimiento, un paso clave hacia la competitividad en costos con las fotovoltaicas de silicio convencionales.
El proceso de fabricación de películas delgadas de perovskita normalmente implica los siguientes pasos:
- Preparación del sustrato, a menudo de vidrio o polímeros flexibles, con una capa de óxido conductor transparente.
- Deposición de la solución precursora de perovskita o vapor sobre el sustrato, seguida de cristalización controlada para formar una película uniforme y minimizada en defectos.
- Aplicación de capas de transporte de carga y electrodos metálicos para completar el apilamiento del dispositivo.
- Encapsulación para proteger el material sensible de perovskita de la humedad y el oxígeno, que siguen siendo desafíos para la estabilidad a largo plazo.
De cara al futuro, el panorama para la fabricación de películas delgadas de perovskita es prometedor. Las hojas de ruta de la industria anticipan más mejoras en la estabilidad, escalabilidad y seguridad ambiental, con varias empresas planeando aumentar la producción comercial para 2026-2027. El sector también está viendo una mayor colaboración con fabricantes fotovoltaicos establecidos, como Hanwha Solutions, que está explorando la integración de tándem de silicio-perovskita. A medida que los procesos de fabricación maduran y las vidas útiles de los módulos se extienden, se espera que las fotovoltaicas de película delgada de perovskita jueguen un papel significativo en la transición global hacia la energía renovable.
Innovaciones en Fabricación: Procesos Escalables y Automatización
El panorama de la fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita está experimentando una rápida transformación en 2025, impulsada por la imperante necesidad de escalar la producción mientras se mantiene una alta eficiencia y estabilidad. La transición de la aplicación de recubrimientos por centrifugación a procesos industriales escalables viables es un enfoque central, con varias empresas y consorcios de investigación liderando innovaciones en este dominio.
Uno de los avances más significativos es la adopción de técnicas de recubrimiento roll-to-roll (R2R) y slot-die, que permiten la deposición continua de capas de perovskita en sustratos flexibles. Estos métodos están siendo desarrollados y pilotados activamente por líderes de la industria como Oxford PV, una empresa británico-alemana reconocida por su trabajo pionero en celdas de tándem de perovskita-silicio. Oxford PV ha informado sobre el progreso en la expansión de sus líneas de fabricación, con el objetivo de alcanzar capacidades de producción a escala de gigavatios e integrar la automatización para asegurar uniformidad y reproducibilidad en módulos de gran área.
Asimismo, Saule Technologies, con sede en Polonia, ha comercializado la impresión por inyección de tinta para celdas solares de perovskita, habilitando una producción personalizable y escalable. Sus líneas piloto demuestran la viabilidad de la fabricación automatizada y de alto rendimiento, con un enfoque en módulos livianos y flexibles adecuados para la fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y la electrónica de consumo. El enfoque de Saule Technologies ejemplifica el cambio hacia la fabricación digital, donde el control de procesos y la automatización son parte integral de la garantía de calidad.
En Asia, Microquanta Semiconductor en China está avanzando en procesos de deposición de vapor escalables y recubrimiento con cuchilla, con el objetivo de cerrar la brecha entre los registros de eficiencia de laboratorio y la producción de módulos a escala industrial. Sus esfuerzos se complementan con inversiones en monitoreo en línea y automatización de procesos, que son críticos para minimizar defectos y asegurar la estabilidad a largo plazo del dispositivo.
La automatización es cada vez más central en la fabricación de perovskita, con robótica y aprendizaje automático siendo implementados para la optimización del proceso en tiempo real y la detección de defectos. Esta tendencia está respaldada por iniciativas colaborativas como la Iniciativa Europea de Pervoskita, que une a fabricantes, proveedores de equipos e instituciones de investigación para estandarizar procesos escalables y acelerar la comercialización.
Mirando hacia el futuro, se espera que los próximos años sean testigos de una mayor integración de técnicas de recubrimiento escalables, métodos avanzados de encapsulación y control digital de procesos. El objetivo es lograr una fabricación de alto rendimiento y bajo costo, cumpliendo con estrictos estándares de fiabilidad. A medida que la tecnología de perovskita madura, la convergencia de procesos escalables y automatización será fundamental en la transición de las líneas piloto a la producción masiva, posicionando a las fotovoltaicas de perovskita como una fuerza competitiva en el mercado solar global.
Principales Actores y Alianzas Industriales (Actualización 2025)
El sector de fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita en 2025 se caracteriza por un panorama dinámico de empresas establecidas, innovadoras startups y alianzas estratégicas destinadas a acelerar la comercialización y escalar la producción. Varios actores importantes han emergido como líderes, aprovechando tecnologías propietarias y forjando asociaciones para abordar los desafíos en eficiencia, estabilidad y capacidad de fabricación.
Entre los más prominentes se encuentra Oxford Photovoltaics, una empresa con sede en el Reino Unido reconocida por su trabajo pionero en celdas solares de tándem de perovskita sobre silicio. En 2024, Oxford PV anunció la expansión de su primera línea de fabricación de volumen en Alemania, con el objetivo de realizar envíos comerciales de módulos en 2025. La tecnología de la compañía ha logrado eficiencias certificadas superiores al 28%, situándola en la vanguardia del impulso de la industria hacia módulos solares de mayor rendimiento.
Otro actor clave es Meyer Burger Technology AG, un fabricante suizo con una fuerte trayectoria en equipos fotovoltaicos. Meyer Burger ha ingresado al campo de la perovskita a través de colaboraciones e inversiones en la producción de celdas en tándem, buscando integrar capas de perovskita en sus líneas de módulos de silicio existentes. La estrategia de la empresa incluye aprovechar su experiencia en fabricación establecida para escalar módulos de tándem de silicio-perovskita para el mercado europeo.
En Asia, TCL y su filial TCL China Star Optoelectronics Technology han realizado inversiones significativas en I+D de perovskita y producción piloto. Los esfuerzos de TCL están centrados en desarrollar procesos de fabricación roll-to-roll y módulos de perovskita de gran área, con líneas piloto operativas en China para 2025. Estas iniciativas están respaldadas por colaboraciones con instituciones académicas y programas de investigación respaldados por el gobierno.
El sector también está presenciando el auge de startups especializadas como Saule Technologies en Polonia, que ha comercializado películas solares flexibles de perovskita para aplicaciones integradas en edificios y de IoT. La línea de producción roll-to-roll de Saule, lanzada en 2021, continúa expandiéndose, con nuevos socios en los sectores de construcción y electrónica anunciados en 2025.
Las alianzas industriales están desempeñando un papel crucial en la estandarización de procesos y la aceleración de la entrada al mercado. La asociación SolarPower Europe ha establecido un grupo de trabajo dedicado a la perovskita, reuniendo a fabricantes, proveedores de equipos e institutos de investigación para abordar desafíos de cadena de suministro, certificación y reciclaje. Además, las colaboraciones interindustriales—como las entre Oxford Photovoltaics y grandes fabricantes de vidrio—están facilitando la integración de capas de perovskita en vidrio arquitectónico y materiales de construcción.
Mirando hacia el futuro, se espera que los próximos años vean una mayor consolidación, con los principales actores escalando producción a escala de gigavatios y nuevos entrantes aprovechando los avances en materiales e ingeniería de procesos. Las alianzas estratégicas y las empresas conjuntas probablemente se intensificarán, ya que las empresas buscan asegurar cadenas de suministro y acelerar el camino hacia productos fotovoltaicos de perovskita rentables y de alta eficiencia.
Competitividad de Costos y Referencias de Eficiencia
La fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita avanza rápidamente hacia la viabilidad comercial, y 2025 marcará un año crucial para la competitividad de costos y los estándares de eficiencia. El sector está caracterizado por una carrera para lograr altas eficiencias de conversión de energía (PCE) mientras se reducen los costos de producción, posicionando a las celdas solares de perovskita (PSC) como fuertes competidores contra la fotovoltaica basada en silicio establecida.
Datos recientes de fabricantes líderes indican que los módulos de perovskita están logrando rutinariamente eficiencias certificadas superiores al 20%, con varias empresas reportando celdas en tándem de escala de laboratorio que superan el 25%. Por ejemplo, Oxford PV, una empresa británico-alemana especializada en tecnología de tándem de perovskita-silicio, anunció en 2024 que sus módulos de tamaño comercial superaron la eficiencia del 25%, un salto significativo respecto a los módulos de silicio convencionales. De manera similar, Microquanta Semiconductor en China ha reportado eficiencias estables de módulos de perovskita superiores al 20% en líneas de producción piloto, con esfuerzos en curso para aumentar la producción.
La competitividad de costos está siendo impulsada por los bajos requisitos materiales y energéticos inherentes a la fabricación de películas delgadas de perovskita. A diferencia del silicio, las capas de perovskita pueden ser depositadas a bajas temperaturas utilizando técnicas escalables como el recubrimiento por ranura y la impresión por inyección de tinta. Saule Technologies, con sede en Polonia, ha liderado la producción roll-to-roll de módulos flexibles de perovskita, enfocándose en la fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y electrónica de consumo. Su enfoque aprovecha sustratos livianos y procesamiento en condiciones ambientales, lo que reduce significativamente los gastos de capital y operativos en comparación con la producción de obleas de silicio tradicionales.
Las perspectivas de la industria para 2025 y los años siguientes sugieren que los costos de fabricación de módulos de perovskita podrían caer por debajo de $0.20/Watt a medida que la producción aumente, acercándose o incluso superando a los módulos de silicio de menor costo. Esta proyección está respaldada por datos de líneas piloto de Oxford PV y Microquanta Semiconductor, ambos aumentando su capacidad y apuntando a una producción a escala de gigavatios para 2026. La Agencia Internacional de Energía y los consorcios de la industria han destacado el potencial de la perovskita para alterar el mercado, siempre que la estabilidad a largo plazo y la viabilidad bancaria se demuestren a gran escala.
En resumen, se espera que 2025 sea un año emblemático para la fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita, con récords de eficiencia siendo superados y estructuras de costos mejorando rápidamente. A medida que las empresas líderes pasan de la producción piloto a la producción masiva, la tecnología de perovskita está en camino de convertirse en una alternativa principal y competitiva en costos en el mercado solar global.
Dinámicas de la Cadena de Suministro y Abastecimiento de Materias Primas
La cadena de suministro para la fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita (PV) en 2025 está caracterizada por una rápida evolución, impulsada por las ambiciones de escalado de las empresas líderes y la necesidad de materias primas confiables y de alta pureza. La tecnología de PV de perovskita depende de un conjunto único de productos químicos precursores—principalmente haluros de plomo o estaño, cationes orgánicos como metilamonio o formamidinio, y sales de halógenos—junto con sustratos especializados y materiales de encapsulación. La obtención y el control de calidad de estos materiales son críticos tanto para el rendimiento del dispositivo como para su estabilidad a largo plazo.
Varias empresas han emergido como jugadores clave en la cadena de suministro de PV de perovskita. Oxford PV, con sede en el Reino Unido y Alemania, es un pionero en la comercialización de celdas en tándem de perovskita-silicio. La empresa ha establecido asociaciones con proveedores químicos para asegurar precursores de perovskita de alta pureza y ha invertido en integración vertical para mitigar los riesgos de suministro. De manera similar, Microquanta Semiconductor en China está aumentando la producción de módulos de perovskita, aprovechando las capacidades de fabricación química doméstica para garantizar un suministro estable de materias primas.
La cadena de suministro también está influenciada por la distribución geográfica de la producción de precursores. China sigue siendo el proveedor dominante de muchas sales de halógeno y cationes orgánicos, beneficiándose de su infraestructura establecida de la industria química. Sin embargo, los fabricantes europeos y norteamericanos están buscando cada vez más localizar cadenas de suministro para reducir riesgos geopolíticos y garantizar el cumplimiento de estándares ambientales y de seguridad. Por ejemplo, Saule Technologies en Polonia se ha enfocado en abastecer materiales de la Unión Europea cuando sea posible, alineándose con las directrices de sostenibilidad de la UE.
Un desafío significativo en 2025 es la necesidad de compuestos de plomo y estaño de ultra-alta pureza, ya que las impurezas pueden afectar drásticamente la calidad de la película de perovskita y la longevidad del dispositivo. Los proveedores están respondiendo desarrollando procesos de purificación adaptados al sector fotovoltaico. Además, la industria está monitoreando de cerca el panorama regulatorio respecto al uso de plomo, con algunas empresas explorando alternativas de perovskita sin plomo, aunque estas aún no están comercializadas.
De cara al futuro, se espera que la cadena de suministro de PV de perovskita se vuelva más robusta y diversificada. Las asociaciones estratégicas entre fabricantes de módulos y proveedores químicos probablemente se intensificarán, con un enfoque en asegurar contratos a largo plazo y desarrollar caminos de reciclaje para módulos al final de su vida útil. A medida que la producción escala, también se espera un aumento en la demanda de materiales de encapsulación especializados y sustratos conductores transparentes, lo que impulsará más innovación e inversión tanto de empresas de materiales establecidas como de nuevos entrantes.
Entorno Regulatorio y Normas de la Industria
El entorno regulatorio para la fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita (PV) está evolucionando rápidamente a medida que la tecnología se acerca a la escala comercial en 2025. Los marcos regulatorios están siendo moldeados por la necesidad de garantizar la seguridad del producto, la sostenibilidad ambiental y la fiabilidad del mercado, mientras que también se apoyan en la innovación en este sector emergente.
En la Unión Europea, los módulos de PV de perovskita están sujetos al proceso de marcado CE, que requiere cumplimiento con directivas como la Directiva de Baja Tensión (LVD), la Directiva de Compatibilidad Electromagnética (EMC) y la Directiva de Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS). La Directiva RoHS es particularmente relevante, ya que restringe el uso de plomo y otros materiales peligrosos—una consideración importante dado que muchas formulaciones de perovskita de alta eficiencia contienen plomo. La Comisión Europea está revisando activamente el estado regulatorio de la PV de perovskita, con partes interesadas de la industria como Oxford PV y Saule Technologies participando en consultas para asegurar que los nuevos estándares reflejen las características únicas de los materiales de perovskita.
En los Estados Unidos, los módulos de PV de perovskita deben cumplir con estándares de seguridad y rendimiento establecidos por organizaciones como Underwriters Laboratories (UL) y la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) está colaborando con la industria para desarrollar protocolos de prueba acelerada y estándares de fiabilidad adaptados a películas delgadas de perovskita, reconociendo que los estándares de PV de silicio tradicionales pueden no captar completamente los mecanismos de degradación específicos de las perovskitas.
A nivel global, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) está en proceso de redacción de nuevos estándares para la PV de perovskita, con grupos de trabajo centrados en cuestiones como la estabilidad a largo plazo, la encapsulación y el impacto ambiental. Líderes de la industria como Meyer Burger Technology AG y Hanwha Solutions están involucrados activamente en estos esfuerzos de estandarización, buscando facilitar el acceso al mercado internacional y armonizar los requisitos de certificación.
De cara al futuro, se espera que el escrutinio regulatorio se intensifique a medida que la fabricación de PV de perovskita escale. Las áreas clave de enfoque incluirán la gestión del ciclo de vida, el reciclaje y el manejo seguro de desechos que contengan plomo. Las asociaciones de la industria y los fabricantes están desarrollando proactivamente códigos de práctica voluntarios e iniciativas de reciclaje para abordar estas preocupaciones y generar confianza pública. A medida que la PV de perovskita se dirige hacia la producción a escala de gigavatios, la alineación con las normas regulatorias y de la industria en evolución será crítica para una adopción generalizada y un éxito en el mercado a largo plazo.
Pronósticos del Mercado: Proyecciones de Crecimiento 2025–2030
El período de 2025 a 2030 está preparado para ser transformador para la fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita (PV), a medida que la tecnología transiciona de la producción a escala piloto a la producción a escala comercial. Varias empresas y consorcios líderes están ampliando activamente sus capacidades de fabricación, con un enfoque en mejorar la eficiencia, la estabilidad y la rentabilidad de los módulos solares de perovskita.
En 2025, se espera que el mercado global de PV de perovskita presencie sus primeros despliegues comerciales significativos. Oxford PV, una empresa británico-alemana, está a la vanguardia, habiendo anunciado planes para aumentar la producción en su instalación de Brandeburgo, Alemania. La empresa está apuntando a la integración de celdas en tándem de perovskita-silicio, con el objetivo de lograr eficiencias de módulo superiores al 25%. La línea de fabricación de Oxford PV está diseñada para una producción a escala de gigavatios, y la empresa ha declarado su intención de suministrar módulos comerciales al mercado para 2025.
De manera similar, Meyer Burger Technology AG, un fabricante suizo conocido por sus tecnologías PV de alta eficiencia, ha ingresado al campo de la perovskita a través de asociaciones e inversiones en I+D. Meyer Burger está explorando la integración de capas de perovskita en sus líneas de celdas de heterounión existentes, con producción piloto esperada para informar las decisiones de escalado comercial para 2026.
En Asia, TCL y su filial TCL China Star Optoelectronics Technology están invirtiendo en investigación PV de perovskita y fabricación piloto, aprovechando su experiencia en deposición de películas delgadas y recubrimiento de gran área. Se espera que estos esfuerzos aceleren la disponibilidad de módulos de perovskita tanto para aplicaciones a escala utilitaria como para integradas en edificios en la región.
Cuerpos industriales como Solar Energy Industries Association y SolarPower Europe han destacado la PV de perovskita como una tecnología clave para la próxima ola de crecimiento solar, proyectando que los módulos basados en perovskita podrían capturar una parte significativa de las nuevas instalaciones para 2030, particularmente a medida que los costos de fabricación disminuyan y el rendimiento mejore.
De cara al futuro, las perspectivas del mercado para 2025–2030 anticipan una rápida expansión de capacidad, con varios gigavatios de producción de módulos de perovskita que se incorporarán a nivel mundial. Los principales impulsores serán las mejoras continuas en la longevidad de los módulos, la escalabilidad de los procesos de fabricación roll-to-roll y hoja a hoja, y la integración de capas de perovskita con líneas de PV de silicio establecidas. A medida que se materializan estos avances, se espera que la tecnología de película delgada de perovskita desempeñe un papel fundamental en el cumplimiento de los objetivos globales de energía renovable y en la reducción del costo nivelado de electricidad solar.
Aplicaciones Emergentes e Integración con la Fotovoltaica Existente
La fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita está entrando en una fase crucial en 2025, con un fuerte enfoque en aplicaciones emergentes e integración con tecnologías fotovoltaicas (PV) establecidas. Las propiedades únicas de los materiales de perovskita—como bandas ajustables, altos coeficientes de absorción y compatibilidad con procesamiento en solución a baja temperatura—están impulsando su adopción tanto en productos PV novedosos como híbridos.
Una tendencia importante es el desarrollo de celdas solares en tándem, donde las capas de perovskita se combinan con obleas de silicio convencionales para superar los límites de eficiencia de las celdas de silicio de unión única. En 2023, varios fabricantes informaron sobre eficiencias certificadas en celdas en tándem que superaban el 29%, y en 2025, la industria está apuntando a módulos comerciales con eficiencias por encima del 30%. Empresas como Oxford PV están a la vanguardia, habiendo aumentado la producción piloto de módulos de tándem de perovskita sobre silicio y anunciado planes para la producción en masa. Se espera que su instalación en Alemania entregue los primeros volúmenes comerciales en 2025, con el objetivo de suministrar módulos tanto para aplicaciones en azoteas como a escala utilitaria.
Más allá de la integración en tándem, las películas delgadas de perovskita están permitiendo nuevos factores de forma y aplicaciones. Se están desarrollando módulos de perovskita flexibles y livianos para fotovoltaica integrada en edificios (BIPV), electrónica portátil y PV integrado en vehículos. Saule Technologies está comercializando paneles flexibles de perovskita, dirigidos a vidrio arquitectónico y dispositivos de IoT. Su proceso de fabricación roll-to-roll está diseñado para la escalabilidad y la rentabilidad, con instalaciones piloto en marcha en Europa y Asia.
La integración con la infraestructura PV existente también está avanzando. Los módulos de perovskita están siendo diseñados para adaptar o complementar instalaciones de silicio heredadas, ya sea como superposiciones o como parte de sistemas híbridos. Este enfoque aprovecha los componentes existentes del sistema y acelera la adopción en el mercado. Meyer Burger Technology AG, un importante fabricante europeo de equipos PV, está invirtiendo en líneas de producción compatibles con perovskita y colaborando con institutos de investigación para optimizar la durabilidad y el rendimiento de los módulos.
De cara al futuro, los próximos años verán un aumento en la colaboración entre innovadores de perovskita y fabricantes de PV establecidos. Se están llevando a cabo alianzas industriales y esfuerzos de estandarización para abordar desafíos como la estabilidad a largo plazo, la encapsulación y la uniformidad en gran área. Las perspectivas para 2025 y más allá son optimistas: se espera que la fabricación de películas delgadas de perovskita diversifique el mercado de PV, permitiendo mayores eficiencias, nuevas aplicaciones y una rápida integración con la infraestructura solar existente.
Perspectivas Futuras: Desafíos, Oportunidades y Direcciones de I+D
El futuro de la fabricación de películas delgadas fotovoltaicas de perovskita (PV) en 2025 y los años venideros está marcado tanto por una promesa significativa como por desafíos notables. A medida que la industria transiciona de los avances a escala de laboratorio a la producción a escala comercial, varios factores clave darán forma a su trayectoria.
Uno de los desafíos principales sigue siendo la estabilidad y durabilidad a largo plazo de las celdas solares de perovskita. Si bien los dispositivos de laboratorio han alcanzado eficiencias de conversión de energía superiores al 25%, mantener este rendimiento bajo condiciones del mundo real—exposición a la humedad, calor y luz UV—sigue siendo un obstáculo. Fabricantes líderes como Oxford PV están abordando activamente estos problemas al desarrollar celdas de tándem de silicio-perovskita e implementar técnicas avanzadas de encapsulación. Se espera que sus líneas de producción piloto en Alemania aumenten en 2025, con el objetivo de demostrar tanto alta eficiencia como vidas operativas mejoradas.
La escalabilidad y el rendimiento de fabricación también son preocupaciones centrales. La transición de métodos de deposición de laboratorio como el recubrimiento por centrifugación a técnicas escalables como el recubrimiento por ranura, recubrimiento con cuchilla y deposición de vapor está en marcha. Empresas como Saule Technologies están pioneras en la fabricación roll-to-roll de módulos flexibles de perovskita, enfocándose en aplicaciones de fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) y electrónica portátil. Su instalación de producción en Polonia es una de las primeras en comercializar módulos de perovskita de gran área, con una mayor expansión planeada para 2025.
La cadena de suministro y la sostenibilidad de los materiales están ganando atención a medida que la PV de perovskita se acerca a la comercialización. El uso de plomo en la mayoría de las formulaciones de perovskita de alta eficiencia plantea preocupaciones ambientales y regulatorias. La investigación en alternativas sin plomo y estrategias de reciclaje está intensificándose, con organizaciones como imec colaborando con socios de la industria para desarrollar materiales ecológicos y procesos de fabricación en bucle cerrado.
En el lado de las oportunidades, la PV de perovskita ofrece ventajas únicas: factores de forma ligeros y flexibles, y compatibilidad con arquitecturas en tándem que pueden superar los límites de eficiencia del silicio convencional. La integración de capas de perovskita en líneas de celdas de silicio existentes es una dirección importante de I+D, con Meyer Burger Technology AG—un proveedor europeo líder de equipos PV—invirtiendo en proyectos piloto y asociaciones para acelerar la comercialización de las celdas en tándem.
Mirando hacia el futuro, es probable que los próximos años sean testigos de las primeras instalaciones comerciales de módulos en tándem de silicio-perovskita, una adopción más amplia en mercados de nicho como BIPV y un continuo I+D para abordar la estabilidad y sostenibilidad. La colaboración de la industria, la estandarización y los marcos regulatorios serán cruciales para garantizar un despliegue seguro, confiable y escalable de tecnologías de PV de perovskita.
Fuentes y Referencias
- Oxford PV
- Saule Technologies
- Microquanta Semiconductor
- Meyer Burger Technology AG
- TCL China Star Optoelectronics Technology
- National Renewable Energy Laboratory
- Solar Energy Industries Association
- imec
