Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST) han conseguido desarrollar un recubrimiento a nanoescala para células solares que les permite absorber hasta un 20% más de luz solar, con este sistema logran atrapar la luz del sol mediante una versión óptica de una ‘galería susurrante’.
Este recubrimiento abre una vía para desarrollar células solares de bajo costo y alta eficacia con materiales renovables y respetuosos con el medio ambiente.
Qué hay detrás del recubrimiento.
Una capa de minúsculas burbujas de cristal, el tamaño aproximado equivaldría a una centésima parte de la anchura de un pelo humano, cuando la luz llega a la capa las ondas se dirigen alrededor de la cama a nanoescala, este efecto es similar a la forma que las ondas sonoras viajan a través de la cúpula de un domo en una Catedral. Ésas estructuras curvas, conocidas como ‘galerías acústicas susurrantes’, una persona que esté de pie cerca de una pared escucha fácilmente un sonido débil que se puede originar en cualquier parte de otro muro.
En este sentido las ‘galerías susurrantes’ con referencia a la luz solar se empezaron a desarrollar hace una década, aunque no es sino hasta ahora que los investigadores empiezan a trabajar con ellas en el ámbito de las células solares.
El equipo que trabaja en esta área, compuesto por Dongheon Ha del NIST y el Centro de Nanotecnología de la Universidad de Maryland, ha encontrado que la luz capturada por el revestimiento de nanoresonancias eventualmente se escapa y se absorbe por la célula solar subyacente hecha de ‘arseniuro de galio’.
Las células revestidas un 20% mayor recepción y producción de energía.
Para medir la eficacia del invento usaron un láser como fuente de luz para excitar los resonadores en el recubrimiento, es entonces cuando el equipo descubre que las células solares revestidas absorbieron en promedio un 20% más que las células al descubierto. En los resultados de las mediciones las células revestidas también producían un 20% más de energía.
Este estudio es el primero en demostrar la eficacia de los recubrimientos utilizando mediciones de precisión a nanoescala, según declara Ha “aunque los cálculos habían sugerido que los revestimientos mejorarían las células solares, no podíamos probar que este era el caso hasta que se tuvieran desarrolladas las tecnologías de medición a nanoescala que se necesitaban”.
Recubrimiento a bajo coste.
El equipo también ha ideado una forma de crear el recubrimiento a bajo coste y rápido; en el primer ensayo recubrieron el material semiconductor previamente con una solución de nanoresonancia en una tina, éste método toma tiempo y cubre ambos lados aunque solo se necesite un lado para el funcionamiento.
Para evitar el gasto de material y el tiempo decidieron emplear unas gotas de la solución del resonador en un lado de la célula solar. Se tira una varilla metálica de cuerda a través de la célula, con lo que se extiende la solución y forma una capa hecha de resonadores.
+ Información: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos (NIST).
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