La fovea del ojo inspira nuevos paneles solares mucho más eficientes
Los ojos de los mamíferos son increíblemente sofisticados y como suele ocurrir en muchos casos en la ciencia han inspirado al equipo de Silke Christiansen, del Instituto de Nanoarquitecturas para Conversión Energética del Centro Helmholtz en Alemania para diseñar un equivalente inorgánico que puede utilizarse en paneles solares para aumenta su eficiencia.
Basado en un sustrato de silicio, grabaron una matriz de embudos posicionados verticalmente que literalmente atrapan la luz mejorando la absorción en un 65% y la conversión energética en 60%, en comparación con células solares de silicio de igual grosor.
Para que la energía solar con base de silicio llegue a convertirse en una fuente de energía primaria, es fundamental que sea económicamente rentable. Los elevados costes que implica el uso de silicio hacen necesario elevar el rendimiento muy por encima el actual 20%-30% que tiene los actuales paneles solares basados en el silicio.
Gracias a las nuevas técnicas de nanoestructuración es posible cerar superficies en 3D en las células solares que permite un aprovechamiento mucho más eficiente de la radiación solar que reciben. Utilizando modelos matemáticos y experimentos, diseñaron una matriz de embudos que recoge la luz incidente y la conduce hasta la capa activa de una célula solar de silicio. Los resultados de laboratorio indican que los embudos son capaces de captar mucha más luz que otras arquitecturas ópticas sobre las que se ha investigado anteriormente.
La fabricación de este tipo de matrices de embudos de silicio es compatible con la tecnología actual existente para la fabricación de los semiconductores convencionales y no requiere de ningún esfuerzo adicional para implementarlo en la cadena de producción. El siguiente paso es diseñar paneles solares recubiertos de esta matrices de embudos que sean lo suficientemente robustos y baratos para fabricarlos a gran escala. Los científicos también están trabajando en estas matrices de embudos aplicadas a los diodos LED y otros componentes optoelectónicos.