1. Perovskita y tecnología de tandem: nuevos récords de eficiencia

La tecnología de perovskita fue el área más activa en fotovoltaica flexible en 2022. En China, el equipo de Tan Hairen de Renshine Solar (como la primera unidad correspondiente) publicó una investigación sobre células tandem flexibles de perovskita completa en Energía de la Naturaleza . Certificado por un tercero independiente, el dispositivo alcanzó una eficiencia de salida en régimen permanente del 24,4% , el récord mundial más alto para células de perovskita flexibles. El dispositivo de 1,05 cm² mantuvo su rendimiento tras 10.000 ciclos de plegado a un radio de 15 mm, lo que demuestra una excelente durabilidad ante la flexión. El equipo del profesor Yi Chenyi en la Universidad de Tsinghua se introdujo un aditivo de succinato multifuncional en el precursor de perovskita, logrando una eficiencia de conversión de energía de 23,6% (22,5 % certificado) para células solares de perovskita flexibles de unión única — otro récord mundial. El módulo mantuvo el 85 % de su eficiencia inicial tras 10.000 ciclos de plegado con un radio de 6 mm. Este logro fue seleccionado como uno de los “Logros Destacados Anuales de la Universidad de Tsinghua 2022”. Solar Infinito también logró avances continuos, ya que su equipo de I+D alcanzó una eficiencia certificada superior a 23% para células solares de perovskita de unión única de gran superficie.

Internacionalmente, Corporación Sharp de Japón, apoyado por el proyecto NEDO, desarrolló un módulo solar flexible y ligero con una estructura de compuesto de triple unión, alcanzando una eficiencia de conversión del 32,65% – un nuevo récord mundial para productos similares. El módulo tiene una superficie de aproximadamente 965 cm² (unos 29 × 34 cm) y pesa apenas unos 56 g (0,58 kg/m²), lo que lo hace prometedor para vehículos eléctricos y aplicaciones aeroespaciales. CEA en INES en Francia, como socio del proyecto APOLO de la UE, diseñó un módulo solar de perovskita flexible con una superficie de 11,6 cm² y una eficiencia de conversión del… 18,9% , se afirmó que se trataba de un récord mundial para módulos de perovskita flexibles de más de 10 cm², y se fabricó mediante procesos a baja temperatura sobre sustratos de PET de bajo costo.

2. Células solares orgánicas: mejora simultánea de la eficiencia y la estabilidad

El equipo de Prof. Ge Ziyi en el Instituto de Tecnología y Ingeniería de Materiales de Ningbo, de la Academia China de Ciencias, se introdujo un aceptor polimérico mediante una estrategia ternaria y se empleó un electrodo flexible de malla de plata/sustrato plástico, logrando una célula solar orgánica flexible con una eficiencia superior a 16,5% . La celda mantuvo el 97,5 % de su eficiencia inicial tras 1.000 ciclos consecutivos de flexión, lo que demuestra una mejora simultánea en la eficiencia y la estabilidad mecánica.

3. Tecnología CIGS: Nuevos máximos en la relación potencia‑peso

La startup estadounidense Tecnologías Solares de Ascenso Obtuvo una financiación de capital por valor de 50 millones de dólares estadounidenses para sus módulos solares de película delgada flexible CIGS en 2022. Estos módulos tienen un espesor de apenas 52 μm (más fino que un cabello humano), pueden enrollarse hasta alcanzar un radio de aproximadamente 3 mm y presentan una relación potencia‑peso tan elevada como 450 W/kg . Se utilizan principalmente en la industria aeroespacial, en drones y en agrivoltáica, donde el peso y la fiabilidad son factores críticos. Además, Tecnología mPower de los Estados Unidos amplió la producción de módulos flexibles de silicio cristalino de contacto trasero para aplicaciones espaciales y terrestres, con eficiencias comprendidas entre el 22 % y el 23 %.

4. Sustratos flexibles e innovaciones en los procesos de fabricación

Ingenieros en MIT desarrollaron células solares de tejido ultradelgadas imprimibles, que son mucho más finas que un cabello humano y pesan apenas una centésima parte de las células solares convencionales, pero generan 18 times más potencia por unidad de peso. Las celdas se fabrican utilizando tintas semiconductoras mediante un proceso de impresión escalable y pueden fijarse fácilmente a cualquier superficie fija, incluyendo velas, tiendas de campaña y alas de drones. El equipo del profesor Alex Jen y de la profesora Li‑Yen Yeung En la Universidad de la Ciudad de Hong Kong se desarrolló una “célula solar flexible” de tercera generación, tan delgada y plegable como una película fotográfica, fabricada mediante un método de impresión que reduce de manera significativa el costo de producción. Sobre la base de esta tecnología, también se creó una “ventana inteligente transparente” que combina la generación fotovoltaica con el aislamiento térmico, impulsando en gran medida la integración fotovoltaica en edificios.

II. Escalado de aplicaciones: de proyectos piloto a la implementación a escala de megavatios

En 2022, las aplicaciones comerciales de los paneles solares flexibles también lograron importantes avances, pasando de los laboratorios a escenarios del mundo real y de demostraciones piloto a despliegues a escala de megavatios.

1. Cubiertas comerciales e industriales: soluciones livianas que superan las restricciones de carga

Los módulos flexibles ligeros MWT de Sunport Power obtuvieron múltiples éxitos en 2022. En julio, en el tejado de una fábrica en Mashan, Wuxi, se instalaron 5.396 módulos flexibles ligeros MWT de Sunport, cubriendo una superficie de 14.600 m² y con una producción anual estimada de aproximadamente 2.000 MWh. Los módulos pesan apenas… 30% de los módulos de vidrio convencionales, tienen un radio de curvatura máximo de aproximadamente 0,3 m , y emplean un sistema de montaje adhesivo, lo que reduce significativamente la carga sobre el tejado y los costos de instalación. Por esa misma época, los módulos flexibles ligeros Sunport también aportaron un excelente rendimiento de generación en un proyecto distribuido comercial sobre cubiertas de 400 kW en la provincia de Guangdong, logrando… 116% del valor de generación diseñado. Además, se emplearon módulos Sunport en un proyecto ganadero en la provincia de Fujian, con una capacidad instalada total de 3,8 MW, de los cuales 2,7 MW correspondían a módulos flexibles ligeros, que se prevé que generen aproximadamente 3.500 MWh anuales.

Los módulos flexibles ligeros IBC de Compañía del Río Amarillo de la Corporación Estatal de Inversión en Energía (SPIC) también logró avances significativos. En 2022, el proyecto de energía fotovoltaica distribuida en la azotea de la destilería Kweichow Moutai se completó con éxito, utilizando únicamente 320 módulos flexibles ligeros IBC de apenas 3 mm grueso – una reducción de peso superior al 70 % en comparación con los módulos convencionales de vidrio único. Los módulos emplean células IBC con una eficiencia superior a 24% y están fijados directamente con adhesivo estructural. El proyecto de generación distribuida en cubiertas de la Gran Área de la Bahía Guangdong‑Hong Kong‑Macao también fue conectado a la red, con una capacidad instalada de 45,78 kW y una producción anual de aproximadamente 50.000 kWh, lo que reduce las emisiones de CO₂ en unas 49,85 toneladas. En agosto, la Compañía del Río Amarillo de SPIC se adjudicó la licitación para el proyecto integral de energía de la Fuente Termal Longmai, suministrando 1,01 MW de módulos fotovoltaicos IBC ligeros y flexibles: un avance de escala megavatio.

2. Transporte municipal: Nuevas exploraciones en la fotovoltaica urbana

En diciembre de 2022, Shanghái instaló paneles fotovoltaicos en el exterior de las barreras acústicas a lo largo del tramo de Tongren de la autopista elevada Yan’an. Esto fue el… primero En Shanghái se llevó a cabo la prueba de equipos de energía limpia en barreras acústicas elevadas de carreteras. La solución combinó “barras de generación fotovoltaica + paneles solares flexibles”, aprovechando la flexibilidad de los paneles para adaptarse a la superficie curva de las barreras acústicas. Los paneles, de peso reducido, fueron fijados mediante adhesivo. Asimismo, la superficie de los módulos fotovoltaicos fue recubierta con un nanomaterial fotocatalítico que permite su autolimpieza, ofreciendo un nuevo modelo para integrar la energía fotovoltaica en la infraestructura urbana.

3. Energía fotovoltaica flotante y aplicaciones agrícolas

La empresa holandesa Genap lanzó en el tercer trimestre de 2022 una solución fotovoltaica flotante y flexible, afirmando que su costo de capital es inferior a la mitad del de las soluciones fotovoltaicas flotantes existentes, lo que ofrece una opción de bajo costo y ligera para embalses agrícolas y otros cuerpos de agua. El bajo peso, el reducido coste y la flexibilidad de las células solares flexibles revelan un amplio potencial práctico en los sectores aeroespacial, de los drones, de la electrónica de consumo, de los vehículos eléctricos y en la integración fotovoltaica en edificios (BIPV).

III. Perspectiva del mercado: un nuevo océano azul con crecimiento sostenido

Según datos de investigación de Bezos Consulting, el mercado mundial de paneles solares flexibles alcanzó 4.994 mil millones de RMB en 2022, con el mercado chino en 688 millones de RMB . Research and Markets prevé que el mercado mundial de paneles solares flexibles alcanzará 716,5 millones de dólares estadounidenses para 2027, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 7,2% Las células solares de perovskita flexibles (FPSC), que presentan ventajas como bajo costo, alta eficiencia, peso reducido y buena flexibilidad, y que además son susceptibles de una producción industrial en masa mediante el proceso roll‑to‑roll, se consideran una opción de comercialización sumamente atractiva. Sus posibles aplicaciones abarcan dispositivos electrónicos portátiles, fuentes de energía vestibles y grandes cubiertas industriales.

Mientras tanto, el capital del sector industrial se mostró muy activo. En 2022, Microquanta Semiconductor completó una ronda de financiación de la Serie D liderada por CMB International y Hangzhou Kai Group, cuyos fondos se destinaron al desarrollo de la tecnología de perovskita y a la ampliación de una línea de producción a escala de gigavatios. Solar Infinito Finalizó una ronda de inversión ángel por decenas de millones de yuanes, con la participación de Yaotu Capital, Country Garden Venture Capital, entre otros, destinada a la construcción de una línea piloto para módulos solares de perovskita de gran superficie. Solar de Ascenso en Estados Unidos recibió 50 millones de dólares en financiación por capital, y DAS Solar También completó una nueva ronda de financiación en mayo.