Diseñan un nuevo material solar superabsorbente

Un nuevo material, con patrones a escala nanométrica, absorbe un amplio espectro de luz y puede lograr que las células solares de película fina sean más eficientes. Es capaz de absorber un amplio espectro de luz desde cualquier ángulo podría ayudar a crear las células solares de película delgada más eficientes hasta la fecha.

Un grupo de investigadores está aplicando el diseño a materiales semiconductores para crear células solares con las que esperan ahorrar en costes sin dejar de ofrecer alta eficiencia de conversión de energía. Las pruebas iniciales con silicio indican que este tipo de patrón puede permitir una absorbencia cinco veces mayor.

Las células solares convencionales normalmente tienen un espesor de un centenar de micrómetros o más. Los investigadores están trabajando en método para hacer que las células solares sean más delgadas, del orden de los cientos de nanómetros de espesor en lugar de micrómetros, con el mismo rendimiento, para reducir los costes de fabricación. Sin embargo, una célula solar más delgada normalmente absorbe menos luz, lo que significa que no puede generar tanta electricidad.

Harry Atwater y Koray Aydin demostraron este efecto de banda ancha en una película de 260 nanómetros de espesor realizada con una capa de plata cubierta con una delgada capa de dióxido de silicio y acabada con otra fina capa de plata labrada con matrices de cuñas de 40 nanómetros en sus extremidades. Atwater explica que eligieron estos materiales ya que son particularmente difíciles: en su estado sin patrón, los dos son muy reflectantes, pero las películas con patrones son capaces de absorber un promedio del 70 por ciento de la luz a través de todo el espectro visible. Este trabajo se describe en la revista Nature Communications.

Kylie Catchpole, investigadora de la Universidad Nacional Australiana en Canberra, asegura que el diseño es prometedor, ya que funciona a través de una amplia banda del espectro. Estos efectos, indica Catchpole, “suelen ser muy sensibles a la longitud de onda”. Sin embargo, señala, los diseños tendrán que aplicarse a otros materiales para que funcionen en las células solares.

Fuentes: TechnologyReview y Stanford University