Un equipo de la Universidad de Yunnan ha probado, en aguas abiertas del Mar de China Meridional, un sistema fotovoltaico diseñado específicamente para trabajar sumergido. El experimento tuvo lugar frente a la isla de Weizhou, donde los investigadores sumergieron un pequeño robot submarino equipado con módulos solares a diez metros de profundidad. Durante dos horas de exposición, esos módulos generaron 324 miliwatios-hora, energía suficiente para cargar baterías de iones de litio y posteriormente encender un panel LED. Lo relevante no es solo la profundidad alcanzada, superior a la de la mayoría de ensayos previos, sino el diseño de la célula: una perovskita de banda ancha ajustada a la luz azul-verde que sobrevive bajo el agua. El trabajo se publicó hace algunos años en la revista Joule abriendo una vía para alimentar de forma continua a dispositivos marinos que hoy dependen de baterías con autonomía limitada.

Por qué el agua cambia las reglas del juego

La luz solar pierde gran parte de su utilidad nada más entrar en el mar. El agua actúa como un segundo filtro óptico, después del que ya impone la atmósfera, y absorbe con fuerza las longitudes de onda rojas e infrarrojas. A partir de los cinco o diez metros de profundidad, el espectro disponible queda dominado por tonos azul-verdosos, situados aproximadamente entre 400 y 600 nanómetros. Una célula solar convencional, pensada para aprovechar todo el espectro visible en superficie, desperdicia buena parte de su potencial en ese entorno. De ahí que los investigadores no se limitaran a sumergir paneles estándar, sino que rediseñaran el material fotoactivo desde cero para esa franja concreta de luz.

El producto: una perovskita afinada para la luz azul-verde

El núcleo del desarrollo es una célula de perovskita de aproximadamente 1,96 electronvoltios, un valor elegido para responder con eficacia a la luz que consigue penetrar hasta esa profundidad. A esa fórmula se le añadió un polímero llamado PHMG, que favorece una estructura cristalina más estable y reduce los defectos que normalmente drenan rendimiento eléctrico. En condiciones de laboratorio que simulaban la luz a diez metros bajo el agua, las células pequeñas alcanzaron una eficiencia de conversión del 34,71 %, frente al 17,08 % que ofrecían bajo luz solar estándar. Los módulos de mayor tamaño llegaron al 29,4 % en las mismas condiciones submarinas. Conviene matizar ese dato: una eficiencia más alta no implica más electricidad total, porque a esa profundidad llega mucho menos flujo lumínico que en superficie. Lo que demuestran esas cifras es que el material aprovecha mejor la luz residual disponible, no que genere más energía en términos absolutos.

Antecedentes y contexto de investigación

La idea de fotovoltaica submarina no nace de la nada. Un análisis publicado en 2020 en la revista Joule ya calculaba que este tipo de tecnología podría seguir siendo útil hasta los 50 metros de profundidad en aguas especialmente claras, siempre que se emplearan materiales con banda prohibida más ancha y mejor ajustada al espectro alterado. Aquel estudio teórico proponía un valor óptimo cercano a 2,1 electronvoltios para profundidades intermedias, una cifra muy próxima a la que finalmente ha empleado el equipo chino en su aplicación práctica. En paralelo, otros grupos han explorado caminos distintos: en 2024 se documentaron células solares orgánicas pensadas para uso submarino que superaron el 25,6 % de eficiencia a un metro de profundidad, mientras que investigaciones más recientes han comenzado a probar perovskitas bajo el agua en otros contextos experimentales. Lo que distingue al trabajo de Yunnan es haber salido del tanque de laboratorio y haber operado en mar abierto, no en aguas someras controladas.

Los obstáculos que quedan por resolver

Wen-Hua Zhang, autor principal del estudio, ha explicado que el objetivo del grupo es avanzar hacia profundidades de veinte a treinta metros, con experimentos ya en marcha. Sin embargo, la profundidad no es el único factor que condiciona el rendimiento del sistema. Zhang señala tres problemas adicionales: la biocontaminación marina, es decir, el crecimiento de organismos sobre la superficie de las células, que bloquea la luz; los residuos flotantes; y la corrosión provocada por el agua salada, que puede degradar las capas protectoras del dispositivo con el tiempo. Según sus propias palabras, la profundidad operativa real depende de múltiples factores combinados, no únicamente de la intensidad lumínica disponible. El equipo planea ahora ensayos más prolongados en agua real, un escalado de los módulos y su integración con vehículos submarinos autónomos, además de trabajar en protocolos de prueba estandarizados que permitan comparar distintas tecnologías fotovoltaicas submarinas bajo criterios comunes.

Reflexiones adicionales

Este tipo de desarrollo encaja con una tendencia más amplia: dotar de energía continua a la infraestructura submarina sin depender exclusivamente de baterías que hay que recuperar y recargar en superficie. Zhang menciona explícitamente los vehículos submarinos autónomos y las llamadas tecnologías de «océano inteligente» como destinatarios naturales de este avance. Si la vía funciona a mayor escala, sensores oceanográficos, boyas de monitorización y pequeños robots de inspección podrían ganar autonomía real sin necesidad de subir a superficie con tanta frecuencia. El reto no es menor: fabricar perovskitas resistentes a la corrosión marina durante periodos largos es distinto a mantenerlas estables en un laboratorio. Aun así, el hecho de que la teoría de 2020 y la práctica de 2026 coincidan en un valor de banda prohibida tan cercano sugiere que el enfoque tiene una base sólida, no solo un resultado puntual de laboratorio.