Revisión sistemática del estudio sobre la eficiencia de
células solares de película delgada
Systematic review of the study on the efficiency of thin film solar cells
Recibido: 18/04/2025 - Aceptado: 16/07/2025
Diana Estefanía Aguirre-Ruiz
https://orcid.org/0009-0002-2263-5595
diana.aguirre@espoch.edu.ec
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba, Ecuador
Diana Carolina Aguay-Saquicaray
https://orcid.org/0000-0002-2855-3876
diana.aguay@espoch.edu.ec
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba, Ecuador
David Sebastián Aguay-Saquicaray
https://orcid.org/0009-0000-2072-2092
david-seb@hotmail.com
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba, Ecuador
Alcivar Bladimir Ilbay-Telenchano
https://orcid.org/0009-0002-3242-269X
ilbayalcivar@gmail.com
Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Ambato, Ecuador
Resumen
En el contexto actual de transición energética, las tecnologías fotovoltaicas de película delgada han cobrado
protagonismo por su potencial para ofrecer soluciones energéticas más ligeras, económicas y sostenibles. El
estudio tuvo como objetivo analizar cómo el grosor de la película y el tipo de material utilizado influyen en la
eficiencia de las células solares, y discutir sus implicaciones para la industria fotovoltaica. Para ello, se aplicó la
metodología PRISMA, revisando sistemáticamente doce investigaciones publicadas entre 2020 y 2025. Los
estudios seleccionados evaluaron tecnologías como CdTe, perovskitas, CIGS, CZTSSe, TiS₃ y nuevos
compuestos como AgSbS₂ y SnO₂ dopado. Los resultados demostraron que tanto la reducción de grosor como
la elección adecuada de materiales permiten optimizar la absorción solar, aunque también se identificaron
desafíos como la estabilidad térmica y la degradación por factores ambientales. Algunas tecnologías, como los
perovskitas y el TiS₃, alcanzaron eficiencias teóricas de hasta 22% en capas submicrométricas, lo que representa
un gran avance para aplicaciones móviles y arquitectónicas. Se concluye que no solo la eficiencia, sino también
factores como el costo, la durabilidad y el impacto ambiental son cruciales para la adopción industrial. Se
recomienda continuar investigando materiales emergentes, mejorar la estabilidad de las celdas y fortalecer
políticas de reciclaje y economía circular.
Palabras clave: Celdas fotovoltaicas, película delgada, eficiencia
Abstract
In the current context of energy transition, thin-film photovoltaic technologies have gained prominence for their
potential to offer lighter, more economical and sustainable energy solutions. The study aimed to analyze how film
thickness and the type of material used influence the efficiency of solar cells, and to discuss their implications for
the photovoltaic industry. To do so, the PRISMA methodology was applied, systematically reviewing twelve
research studies published between 2020 and 2025. The selected studies evaluated technologies such as CdTe,
perovskites, CIGS, CZTSSe, TiS₃ and new compounds such as doped AgSbS₂ and SnO₂. The results showed
that both thickness reduction and appropriate choice of materials allow optimization of solar absorption, although
challenges such as thermal stability and degradation by environmental factors were also identified. Some
technologies, such as perovskites and TiS₃, achieved theoretical efficiencies of up to 22% in submicrometer layers,
representing a breakthrough for mobile and architectural applications. It is concluded that not only efficiency, but
also factors such as cost, durability and environmental impact are crucial for industrial adoption. It is recommended
2
to continue researching emerging materials, improve cell stability and strengthen recycling and circular economy
policies.
Keywords: Photovoltaic cells, thin film, efficiency
Introducción
En la actualidad, la transición energética a nivel global mediante la industria energética y a través de las
células solares de película delgada (TFSC), han emergido como una de las tecnologías más prometedoras, tanto
para aplicaciones terrestres como espaciales. A diferencia de las tradicionales células de silicio cristalino, estas
células ofrecen una notable flexibilidad en su diseño y fabricación, lo que las convierte en una opción atractiva
para una amplia variedad de aplicaciones (Chopra et al., 2024). La versatilidad se manifiesta no solo en la
posibilidad de utilizar diferentes sustratos ya sean rígidos o flexibles, metálicos o aislantes, sino también en la
capacidad de depositar múltiples capas funcionales mediante avanzadas técnicas como la deposición física en
fase vapor (PVD), la deposición química en fase vapor (CVD), la deposición electroquímica (ECD), tecnologías
basadas en plasma y enfoques híbridos (Iqbal et al., 2025).
Las células solares de película delgada son favorables debido a su uso mínimo de material y su creciente
eficiencia. Las tres principales tecnologías de células solares de película delgada incluyen silicio amorfo (α-Si),
seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) y teluro de cadmio (CdTe) (Sotavento y Ebong, 2023). Las técnicas
aportan beneficios específicos a la ingeniería de dispositivos, lo que permite optimizar capas esenciales como el
contacto posterior, el tampón, la capa absorbente y el reflector trasero. Este nivel de personalización ha llevado
a una mejora gradual en el rendimiento de los dispositivos, aspecto fundamental para su viabilidad comercial.
Como también, conforme se avanza hacia la fabricación a gran escala, destinada a cubrir extensas áreas como
paneles solares comerciales o aplicaciones integradas en infraestructuras, la complejidad de los procesos se
incrementa notablemente (Cepeda y Sierra, 2020).
Las células solares de película delgada se han consolidado como una alternativa prometedora a las
tradicionales células solares de silicio cristalino, destacándose por su bajo costo, flexibilidad y su capacidad para
ser aplicadas en superficies no convencionales (Lara, 2021). La eficiencia de estas células está profundamente
relacionada con el grosor del material activo y con el tipo de semiconductores empleados. Investigaciones
recientes han revelado que materiales como el telururo de cadmio (CdTe), el diseleniuro de cobre e indio galio
(CIGS) y los perovskitas pueden alcanzar eficiencias superiores al 22% en condiciones de laboratorio (DS New
Energy, 2021).
El grosor del material activo es un factor crucial en la eficiencia de conversión energética. Por ejemplo,
estudios han demostrado que las células solares de silicio ultradelgadas, con un grosor de aproximadamente 1
μm, pueden lograr eficiencias superiores al 20% mediante técnicas avanzadas de texturización que mejoran la
absorción de luz. No obstante, es esencial tener en cuenta que reducir el grosor por debajo de ciertos límites
puede ocasionar una disminución en la eficiencia, debido a la recombinación de portadores minoritarios y a
pérdidas ópticas.
Existen diferentes tipos de células solares, cada una presenta características propias según su estructura
cristalina y el método de fabricación utilizado. Las células monocristalinas, elaboradas a partir de un único cristal
continuo, destacan por su alta eficiencia, aunque su costo de producción es elevado. En contraste, las células
multicristalinas, compuestas por varios cristales grandes en orientación aleatoria, ofrecen un rendimiento inferior,
pero a un costo más accesible. Por otro lado, las células policristalinas, que presentan múltiples cristales de
tamaño mucho más reducido (entre 1 µm y 1 mm), sacrifican aún más la eficiencia, aunque su producción se
reduce en costos, especialmente en el caso de las tecnologías de lámina delgada. Los dispositivos híbridos, que
combinan capas monocristalinas y policristalinas, maximizan las ventajas de ambas estructuras mediante técnicas
de deposición. Finalmente, las células amorfas, que se elaboran principalmente con silicio hidrogenado, son las
más económicas, pero también las que presentan el menor rendimiento, experimentando una rápida degradación
de eficiencia en los primeros meses de uso (Balenzategui, 2021).
En cuanto a los materiales, los perovskitas han demostrado un gran potencial, alcanzando eficiencias de
hasta 25.7% en células de heterounión. Adicionalmente, investigaciones recientes han mostrado que las células
solares de Sb₂(SₓSe₁)₃, pueden alcanzar eficiencias de hasta 35.5% a través de simulaciones y optimizaciones
de parámetros como la densidad de portadores y el grosor del material activo (Saif et al., 2023).
Las innovaciones tienen importantes implicaciones para la industria fotovoltaica, en donde la reducción
del grosor y la utilización de materiales avanzados podrían reducir los costos de producción y ampliar el rango de
aplicaciones de las células solares.
3
Criollo et al. (2024) indican que las nuevas tecnologías fotovoltaicas permiten obtener mayores eficiencias
de conversión de energía, a la vez que reducen costos con la implementación de nuevos materiales, siendo el
último criterio primordial para su posterior implementación a gran escala. Además, las células solares
ultradelgadas y flexibles pueden integrarse en superficies curvas o móviles, abriendo nuevas posibilidades en
sectores como la construcción, la electrónica portátil y la generación de energía en entornos urbanos (Vélez y
Grijalva, 2020). Asimismo, la mejora en la eficiencia y la reducción de costos podrían acelerar la adopción de la
energía solar a nivel global, contribuyendo a los objetivos de sostenibilidad y transición energética.
El estudio busca la eficiencia de las células solares de película delgada, en función del grosor y del tipo
de material utilizado, lo que es fundamental para avanzar en la tecnología fotovoltaica. La combinación de
materiales innovadores y técnicas de fabricación avanzadas tiene el potencial de transformar la manera en que
generamos y utilizamos la energía solar.
Metodología
El presente estudio se desarrolla con un enfoque cualitativo, utiliza el método exploratorio y efectúa una
revisión sistemática integradora con un contexto deductivo. La revisión sistemática se llevó a cabo siguiendo el
modelo PRISMA, que permite analizar y sintetizar la evidencia existente de la eficiencia de células solares de
película delgada en función del grosor y material utilizado, y discutir las implicaciones para la industria fotovoltaica.
En el estudio de la investigación, se llevó a cabo una revisión exhaustiva de la literatura científica con el
fin de analizar la eficiencia de las células solares de película delgada, centrándose en dos variables
fundamentales: el grosor del material absorbente y el tipo de material utilizado en su fabricación. Para ello, se
consultaron diversas bases de datos como Scopus, ScienceDirect, Dialnet, SciELO y Google Académico, así
como otros repositorios especializados en ciencias de materiales, ingeniería energética y tecnología fotovoltaica.
El proceso de búsqueda se fundamentó en términos clave seleccionados de manera estratégica, tales
como “células solares de película delgada”, “eficiencia del material”, “grosor de la capa de absorción”, “desempeño
fotovoltaico” y “materiales semiconductores para células solares”. Además, se utilizaron operadores booleanos
(AND, OR) para optimizar la recuperación de artículos pertinentes, asegurando un enfoque riguroso que abarcara
tanto estudios empíricos como teóricos sobre la relación entre las propiedades físicas de las capas activas y la
eficiencia general del dispositivo.
Tabla 1
Ruta de búsqueda para la investigación
Base de Datos
Palabras Clave con Operadores Booleanos
Scopus
"Thin film solar cells" AND ("Material efficiency" OR "Conversion Efficiency") AND ("Layer
thickness" OR "Absorption thickness") AND "Photovoltaic industry"
Web of Science
"Solar cell efficiency" AND ("Thin film" OR "thin-film") AND ("CdTe" OR "CIGS" OR
"Perovskite") AND ("Material selection" OR "Film thickness")
Google Scholar
("Células solares de película delgada" OR "Thin film solar cells") AND ("Eficiencia" OR
"Rendimiento") AND ("Material" AND "Grosor") AND "Industria fotovoltaica"
Redalyc
"Eficiencia energética" AND ("Células solares" OR "Tecnología fotovoltaica") AND
("Película delgada" OR "Material semiconductor") AND "Grosor de capa activa"
Scopus
"Semiconductor materials" AND "Light absorption" AND ("Thin film Technology") AND
("Photovoltaic performance" OR "Power conversion efficiency")
Para asegurar la calidad y relevancia de los estudios escogidos, se utilizaron criterios de inclusión y
exclusión definidos de acuerdo con las pautas del enfoque PRISMA.
Criterios de inclusión:
• Investigaciones publicadas entre 2020 y 2025.
• Estudios en español e inglés.
• Trabajos que aborden las competencias en temas de eficiencia de células solares de película
delgada en función del grosor y material utilizado, y discutir las implicaciones para la industria fotovoltaica.
Criterios de exclusión:
• Artículos duplicados o en idiomas distintos al español o inglés.
• Estudios sin acceso completo al texto.
• Artículos de opinión o que carezcan de un método definido.
• Artículos fuera de la fecha límite de publicación aceptada.
4
Figura 1
Diagrama de flujo PRISMA
Resultados y discusión
Tabla 2
Resultados de la revisión sistemática
N°
Autor
Titulo
Hallazgos
Eficiencia de células
solares de película
delgada en la
industria
fotovoltaica
1
(Grima et al.,
2021)
Diseño, fabricación y
caracterización de
celdas solares p-
CdTe/n-CdS en
películas delgadas.
Las celdas obtenidas fueron
caracterizadas por difracción de
rayos x (DRX) y absorción óptica
(AO), mientras que la eficiencia
() de cada una de las celdas se
midió mediante la técnica del
análisis de característica
corriente voltaje (I-V)
presentando, en promedio, ~
5%. La corriente de cortocircuito
es relativamente baja debido
seguramente a un alto valor de
la resistencia shunt (Rsh). Con
dichas celdas se construirá un
módulo cuya caracterización
será objeto de un futuro trabajo.
Se orienta a la
producción de celdas
solares CdTe/CdS
mediante una
metodología de bajo
costo, alcanzando una
eficiencia promedio
del 5%. A pesar de no
ser competitiva frente
a tecnologías
comerciales, su
propuesta resulta
atractiva por la
simplicidad en el
diseño y fabricación,
lo que la hace viable
para aplicaciones de
bajo presupuesto
5
2
(Martínez y
Seminario, 2021)
Celdas solares de
perovskita como
alternativa para la
electrificación rural del
Perú,
Se recomienda atender la
necesidad energética de
diversas zonas del país,
aprovechando el recurso de la
energía solar, especialmente en
zonas rurales, las cuales
evidencian mayores índices de
pobreza, ya que el acceso a la
electricidad está siempre
asociado a la mejora de las
condiciones de vida. En este
sentido, las PSC se presen tan
como una solución al
requerimiento energético latente
en las zonas remotas.
Un enfoque aplicado
al contexto social
peruano, en el que las
celdas solares de
perovskita destacan
como una alternativa
eficiente para la
electrificación rural. Si
bien no se detalla un
valor específico de
eficiencia, se
reconocen los altos
rendimientos de
laboratorio que estas
tecnologías ofrecen
3
(Criollo et al.,
2024)
Evolución tecnológica
de la generación solar
fotovoltaica: una
revisión de la literatura
en la última década
En el campo de la energía
fotovoltaica, los avances
recientes han identificado
tecnologías emergentes con alto
potencial de eficiencia, entre
ellas las células solares de
multifunción, de perovskita,
orgánicas y de hetero unión de
película delgada. Las variantes
han superado, en muchos
casos, la eficiencia de las
tradicionales células de silicio
cristalino, posicionándose como
alternativas prometedoras. Sin
embargo, su adopción masiva
enfrenta limitaciones técnicas y
económicas.
Las tecnologías
emergentes de
película delgada
incluidas los
perovskitas, orgánicas
y heterounión han
logrado eficiencias
que superan a las
tradicionales de silicio.
Sin embargo,
enfatizan los desafíos
técnicos y económicos
que dificultan su
comercialización
masiva.
4
(Hernández et al.,
2023)
Modelado de eficiencia
energética de paneles
solares fotovoltaicos
El desarrollo e implementación
de sistemas fotovoltaicos ha
adquirido un papel estratégico
dentro de las políticas
energéticas y ambientales,
destacándose por su capacidad
de generar electricidad limpia a
partir de la radiación solar. En
donde los sistemas integran
diversos componentes
eléctricos y electrónicos, entre
los cuales los módulos
fotovoltaicos representan el
núcleo operativo de conversión
energética.
El estudio en la
eficiencia energética
desde una perspectiva
climática y operativa.
Aunque no estudian
directamente celdas
de película delgada,
su análisis de factores
como la temperatura y
la inclinación de los
paneles resulta
fundamental para
optimizar el
rendimiento de
cualquier tecnología
fotovoltaica.
5
(Chopra et al.,
2024)
Células solares de capa
delgada: una visión
general
Las células solares de película
delgada (TFSC) tienen un
enfoque prometedor para la
energía fotovoltaica terrestre y
espacial, pudiendo utilizar una
variedad de sustratos (flexibles
La versatilidad de las
células solares de
película delgada en
contextos tanto
terrestres como
espaciales. El análisis
6
o rígidos, metálicos o aislantes)
para la deposición de diferentes
capas (contacto, tampón,
absorbente, reflector, etc.)
utilizando diferentes técnicas
(PVD, CVD, ECD, basado en
plasma, híbrido, etc.). La
comprensión adecuada de los
procesos de deposición de
película delgada puede ayudar a
lograr dispositivos de alta
eficiencia en grandes áreas.
destaca cómo la
diversidad de técnicas
de deposición y
sustratos ha permitido
desarrollar
dispositivos de alta
eficiencia, escalables
y flexibles. La
investigación valida el
papel de las TFSC
como una solución
adaptable a diferentes
entornos, reforzando
su potencial industrial.
6
(Kishore et al.,
2025)
Evolución de fase en
películas delgadas de
AgSbS2 sintetizadas a
través de un proceso de
dos etapas
El estudio explora la influencia
del orden de apilamiento y la
presión de sulfuración en la
evolución de fase, las
propiedades estructurales y el
rendimiento optoelectrónico de
las películas delgadas de
AgSbS2. Las presiones más
altas favorecieron la fase cúbica
pura AgSbS2 con mayor
compacidad, mientras que las
presiones más bajas
promovieron las impurezas y
redujeron la calidad de la
película.
Examina películas
delgadas de AgSbS₂,
alcanzando una
eficiencia modesta del
0,95%. Aunque este
valor es bajo, el
estudio es significativo
por su enfoque en el
control de fase y
pureza del material, lo
que podría mejorar
eficiencias futuras.
7
(Reyes, 2023)
Estudio del
comportamiento
fotovoltaico y estabilidad
en celdas solares de
perovskita híbrida en
función de la
temperatura
Las celdas solares se han
convertido en una de las
tecnologías más prometedoras
en el campo de la energía solar.
Se realizó un estudio de la
estabilidad térmica de las celdas
solares de perovskita basadas
en el perovskita de doble catión
FAMA (MA-Metilamonio y
FAFormamidinio), también
conocida como doble catión
El comportamiento
térmico de las celdas
solares de perovskita
híbrida presenta
eficiencias que rondan
el 20%, aunque se ven
influenciadas por las
condiciones
ambientales. A pesar
de su alta eficiencia, la
estabilidad de los
perovskitas
representa un
obstáculo para su
adopción en el ámbito
industrial. Por lo tanto,
mejorar su resistencia
térmica y durabilidad
es un paso crucial
para facilitar su
transición del
laboratorio al
mercado.
8
(Ceh, 2024)
Modulación de las
propiedades de
Las películas de MTO se
obtuvieron mediante la
La modificación de
películas delgadas de
7
películas delgadas de
SnO2 dopadas con Mg
con aplicación en celdas
solares MTO/CdTe
fabricadas
completamente por
Sputtering”
incorporación de átomos de
magnesio (Mg) en películas
delgadas de SnO2 utilizando la
técnica de RF-Sputtering
reactivo y virutas de Mg, las
cuales se distribuyeron sobre la
superficie del blanco de Sn
metálico. La incorporación de
Mg en las películas delgadas de
SnO2 fue controlado mediante
la variación de la cantidad de
virutas desde 0.2 hasta 1.2 g.
Las propiedades estructurales,
químicas, morfológicas, ópticas
y eléctricas de las películas
delgadas fueron caracterizadas
por Difracción de Rayos X
(DRX), Espectroscopia de
Fotoelectrones por rayos X
(XPS), Microscopia Electrónica
de Barrido (SEM) y de Fuerza
Atómica (AFM),
Espectrofotometría y Efecto
Hall, respectivamente. Los
resultados mostraron que las
propiedades de las películas
delgadas tienen relación con la
cantidad de Mg que se incorpora
en la red cristalina del SnO2.
SnO₂ dopadas con Mg
para celdas de CdTe
revela de qué manera
las variaciones en la
dopación influyen
directamente en la
estructura y, por
consiguiente, en el
rendimiento del
dispositivo. Aunque no
se presenta una cifra
específica de
eficiencia, el análisis
enriquece el
conocimiento sobre
cómo optimizar
materiales para
potenciar el
desempeño de las
células de película
delgada en el ámbito
industrial.
9
(Mukwevho et al.,
2025)
Enfoques metodológicos
para la recuperación de
recursos de paneles al
final de su vida útil de
diferentes generaciones
de tecnologías
fotovoltaicas – Una
revisión
Las proyecciones de los
residuos fotovoltaicos mundiales
impulsados por la expansión de
las instalaciones de sistemas
solares arrojan luz sobre la
afluencia de flujos de residuos
que suponen una carga para el
medio ambiente, si no se
adoptan medidas para la gestión
sostenible de los residuos. Las
tecnologías de silicio cristalino y
PV de película delgada han
demostrado avances suficientes
en las tecnologías de
recuperación de recursos para
uso industrial en la economía
circular.
La eficiencia es
fundamental, pero la
investigación sobre el
reciclaje de
tecnologías
fotovoltaicas,
incluyendo las de
película delgada,
resalta un aspecto
crucial: la
sostenibilidad. La
viabilidad de estas
tecnologías no solo se
mide en términos de
su eficiencia
energética, sino
también en su impacto
ambiental.
10
(Ahmed et al.,
2025)
Nanomateriales de
carbono en
recubrimientos: una
revisión centrada en las
células solares
fotovoltaicas de película
delgada
Las células solares de película
delgada están a la vanguardia
de la recolección de energía
renovable, ofrecen numerosos
beneficios sobre sus
contrapartes tradicionales que
tienen menor eficiencia y
La utilización de
nanomateriales de
carbono, como el
grafeno y los
nanotubos, en células
solares de película
delgada presenta
8
estabilidad, rápida degradación,
mayor costo y menor vida útil.
Los nanomateriales de carbono
son materiales únicos que
comprenden propiedades
deseables para su aplicación en
células solares de película
delgada, lo que los convierte en
material potencial para
aplicaciones fotovoltaicas.
ventajas significativas.
Estos materiales no
solo mejoran la
absorción de luz, sino
que también
incrementan la
estabilidad del
dispositivo, lo que
podría resultar en
eficiencias superiores
y costos reducidos.
11
(Villegas et al.,
2024)
Propiedades ópticas del
TiS3 como una nueva
película delgada para
células solares de unión
simple y en tándem
Se proyecta que una película
activa de trisulfuro de titanio
(TiS₃) con un espesor de tan
solo 140 nanómetros alcance
una eficiencia máxima de
conversión energética cercana
al 22%, de acuerdo con los
límites teóricos establecidos por
el modelo de Shockley–
Queisser. El resultado reviste
gran importancia, ya que sugiere
que incluso en escalas
submicrométricas, el TiS₃ puede
ofrecer un rendimiento
competitivo respecto a las
tecnologías solares
convencionales basadas en
silicio o perovskitas gruesas.
El TiS₃ se destaca
como un material
activo prometedor en
las células solares de
película delgada. Las
simulaciones sugieren
que podrían alcanzar
eficiencias de hasta el
22% con películas de
solo 140 nm de grosor.
Esto podría facilitar la
creación de
dispositivos ligeros y
flexibles. Tal nivel de
eficiencia teórica
posiciona al TiS₃
como un competidor
formidable frente a las
tecnologías
tradicionales,
especialmente en
aplicaciones móviles y
en la integración
arquitectónica.
12
(Sivasankar et
al., 2025)
Progreso en energía
fotovoltaica de película
delgada: una revisión de
las estrategias clave
para mejorar la
eficiencia de las células
solares CIGS, CdTe y
CZTSSe
Las células solares de capa
delgada (TFSC) representan
una frontera prometedora en las
tecnologías de energía
renovable debido a su potencial
de reducción de costos,
eficiencia de materiales y
adaptabilidad. Los avances que
componen las tecnologías
TFSC, con un enfoque en
Cu(In,Ga)Se2 (CIGS), teluro de
cadmio (CdTe) y Cu2ZnSnS4
(CZTS). Las propiedades únicas
de cada material, incluidas las
bandas prohibidas ajustables,
los altos coeficientes de
absorción y la escalabilidad de
bajo costo, los convierten en
candidatos viables para una
Una revisión completa
de tecnologías como
CIGS, CdTe y
CZTSSe pone de
relieve su eficiencia,
adaptabilidad y
potencial para la
producción en rollo
sobre sustratos
flexibles. Estas
tecnologías han
evolucionado hasta
consolidarse como
opciones industriales
robustas, y su
versatilidad en
distintos contextos
fortalece su posición
como una de las
9
amplia gama de aplicaciones,
desde la energía fotovoltaica
integrada en edificios (BIPV)
hasta las soluciones energéticas
portátiles, la adaptabilidad de los
TFSC.
principales apuestas
para el futuro de la
energía solar en el
ámbito global.
Los resultados obtenidos de los distintos estudios examinados proporcionan una visión integral sobre el
estado actual y las perspectivas de las células solares de película delgada (TFSC) en la industria fotovoltaica.
Esta tecnología, conocida por su ligereza, flexibilidad y potencial de bajo costo, se presenta como una alternativa
viable al silicio cristalino tradicional, aunque aún enfrenta desafíos técnicos y económicos que restringen su
adopción generalizada.
Las investigaciones de Grima et al. (2021) revelan que, a pesar de que las celdas CdTe/CdS tienen una
eficiencia relativamente baja (~5%), su fabricación mediante metodologías sencillas y económicas permite su
implementación en proyectos con presupuestos limitados. El vínculo entre la simplicidad de fabricación y la
viabilidad económica constituye un hilo conductor en la evolución de las TFSC, donde no siempre se prioriza la
máxima eficiencia, sino un equilibrio entre rendimiento y accesibilidad. Martínez y Seminario (2021) destacan la
dimensión social de estas tecnologías, subrayando el papel de las celdas de perovskita como una alternativa
energética efectiva para electrificar zonas rurales que no están conectadas a la red, lo que pone de manifiesto
que la tecnología fotovoltaica no debe evaluarse únicamente por sus métricas técnicas, sino también por su
capacidad para promover la inclusión energética y el desarrollo sostenible.
Criollo et al. (2024) enriquece esta discusión al evidenciar que las tecnologías emergentes, como los
perovskitas, orgánicas y de hetero unión, están logrando eficiencias que superan a las del silicio cristalino. En
esa misma línea, Reyes (2023) aborda uno de los mayores retos de las celdas de perovskita: su inestabilidad
ante condiciones ambientales. Kishore et al. (2025) y Ceh (2024) se centran en el desarrollo y la modificación de
nuevos materiales para mejorar el rendimiento de las películas delgadas. En particular, el AgSbS₂ y el SnO₂
dopado con Mg surgen como opciones prometedoras que, aunque aún no alcanzan altos niveles de eficiencia,
ofrecen caminos innovadores para optimizar propiedades estructurales y ópticas, aspectos esenciales para
mejorar el desempeño general de estas tecnologías.
Por su parte, Ahmed et al. (2025) introducen el uso de nanomateriales de carbono, como grafeno y
nanotubos, en las capas activas de las celdas de película delgada, donde los innovadores materiales no solo
mejoran la absorción de luz, sino que también aumentan la estabilidad del dispositivo, ofreciendo soluciones
inteligentes que no elevan significativamente los costos de producción. Por otro lado, Villegas et al. (2024),
presentan el TiS₃ como un material con un alto potencial, capaz de alcanzar eficiencias teóricas cercanas al 22%
utilizando películas extremadamente delgadas, este descubrimiento es particularmente relevante para
aplicaciones donde el peso y la flexibilidad son fundamentales, como en dispositivos portátiles o en soluciones
arquitectónicas integradas (BIPV).
En el ámbito de la aplicación práctica, Hernández et al. (2023) subrayan que factores como el ángulo de
inclinación, la temperatura ambiente y las condiciones climáticas locales juegan un papel crucial en la eficiencia
real de los sistemas fotovoltaicos. Mukwevho et al. (2025) enfatizan la importancia de una gestión adecuada del
final de vida útil de los paneles solares, resaltando que la circularidad de los materiales será fundamental para
evitar impactos ambientales negativos. Simultáneamente, Sivasankar et al. (2025) destacan los avances en
materiales como CIGS, CdTe y CZTSSe, posicionándolos como líderes en la industria debido a su escalabilidad,
eficiencia y versatilidad en diversas aplicaciones, que incluyen soluciones móviles y sistemas integrados en
edificaciones.
Conclusiones
La eficiencia de las células solares de película delgada está profundamente determinada por el tipo de
material utilizado, esto ha quedado claro en estudios que examinan tecnologías como CdTe, CIGS, CZTSSe,
perovskitas, AgSbS₂ y TiS₃, cada uno de estos materiales presenta características electrónicas, ópticas y
estructurales únicas que influyen en su rendimiento energético. Por ejemplo, el TiS₃ según Villegas et al. (2024)
y los perovskitas híbridos según Reyes (2023) han logrado alcanzar eficiencias tanto teóricas como prácticas de
hasta un 22% y un 20% respectivamente, lo que resalta su atractivo competitivo frente al silicio cristalino. Además,
la capacidad permite optimizar el uso de materiales, reduciendo tanto el peso como el costo del panel, lo cual
resulta esencial para aplicaciones portátiles y arquitectónicas. No obstante, la estabilidad y durabilidad de estos
materiales emergentes siguen siendo un reto para su adopción a gran escala. En el caso especial de los
10
perovskitas, factores ambientales como la temperatura, la humedad y la radiación UV pueden perjudicar su
rendimiento a largo plazo, lo que significa que, aunque la eficiencia es un aspecto importante, la viabilidad
industrial requiere desarrollar soluciones que equilibren tanto el rendimiento como la estabilidad operativa.
Referencias
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Balenzategui, J. (2021). Tecnología de Células Solares de Silicio Cristalino. [Tesis de Doctorado, Escuela de
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