Perovskitas de haluros mixtos sin segregación de fase: una ruta hacia fotovoltaica tándem más estable

Las perovskitas wide-bandgap de haluros mixtos son componentes atractivos para celdas solares tándem porque permiten absorber porciones complementarias del espectro. Su debilidad histórica es la segregación de fase entre regiones ricas en yodo y bromo, fenómeno que deteriora estabilidad y rendimiento. Un artículo de Nature publicado el 27 de julio de 2026 propone una estrategia de coordinación química selectiva que ralentiza preferentemente la nucleación de dominios ricos en bromo.

Los autores obtuvieron películas composicionalmente más homogéneas en bandgaps de 1.62, 1.68 y 1.88 eV. Las celdas wide-bandgap mostraron estabilidad de al menos 1.500 horas manteniendo ≥90% de rendimiento bajo una condición de 1 sol y 65 °C. En configuración perovskita/orgánica tándem, reportaron eficiencia certificada de 27.0% y eficiencia estable de 26.4%, con T91 de 1.000 horas bajo ISOS-L2 a 65 °C.

La nucleación asimétrica ocurre porque los precursores bromados e iodados no cristalizan con la misma cinética. Intervenciones tradicionales coordinan Pb2+ de forma relativamente indiscriminada. El nuevo enfoque modifica la dureza de una base de Lewis mediante un dipolo molecular para interactuar de manera preferente con el entorno químico asociado al bromo.

Al sincronizar la nucleación se reduce heterogeneidad inicial, evitando que la película nazca con dominios que posteriormente evolucionen hacia segregación más marcada. La innovación es un ejemplo de ingeniería de proceso guiada por química local, no simplemente de añadir un estabilizante empírico.

El valor del resultado está en combinar eficiencia y estabilidad. En fotovoltaica de laboratorio es frecuente maximizar una métrica a expensas de otra; el desafío industrial exige conservar rendimiento bajo luz, temperatura y ciclos operativos durante periodos largos. La certificación independiente de eficiencia fortalece la relevancia del dato de 27%.

No obstante, 1.000–1.500 horas siguen muy lejos de décadas de operación de un módulo comercial. Además, un dispositivo de laboratorio no reproduce automáticamente encapsulado, humedad, ciclos térmicos, manufactura a gran área ni degradación de interconexiones.

Hecho confirmado: la estrategia mejoró homogeneidad de fase y permitió dispositivos tándem de alta eficiencia con estabilidad prolongada en condiciones experimentales definidas. Inferencia razonable: controlar selectivamente la química de nucleación puede convertirse en herramienta general para materiales multicomponente. Hipótesis: la misma arquitectura será manufacturable a escala industrial con rendimiento y costo competitivos.

La transición desde célula pequeña a módulo requiere control estadístico de defectos, disponibilidad de precursores, toxicidad y reciclaje del plomo, encapsulado, rendimiento energético anual y análisis de ciclo de vida.

El estudio ataca uno de los cuellos de botella fundamentales de la fotovoltaica tándem de perovskita: la inestabilidad composicional del absorbedor wide-bandgap. El resultado no demuestra comercialización inminente, pero sí una ruta molecularmente razonada hacia materiales más homogéneos y duraderos.

Para Ordo Innovatio, el indicador crítico a seguir será la reproducción a gran área y bajo protocolos de estabilidad de mayor duración, no únicamente nuevos récords puntuales de eficiencia.