Un equipo codirigido por la Universidad de Surrey (Reino Unido) ha logrado aumentar en un 25% los niveles de energía absorbida por celdas ultrafinas de silicio cristalino (c-Si) de solo una micra de espesor (1 μm).
Los paneles solares desarrollados por los investigadores convierten la luz en electricidad de manera más eficiente que otros tan delgados y allanan el camino para facilitar la generalización de energía más limpia y verde.
En un artículo publicado en la revista Photonics de la American Chemical Society, el equipo detalla cómo utilizaron las características de la luz solar para diseñar una capa de panal desordenada que se encuentra sobre una oblea de silicio. Los científicos emplearon técnicas de biomimética, inspirándose en las alas de mariposa y los ojos de pájaro. El innovador diseño de panal permite la absorción de luz desde cualquier ángulo y atrapa la luz dentro de la celda solar, lo que permite generar más energía.
Un 21% de eficiencia asegurada
El equipo de investigadores de la Universidad de Surrey y el Imperial College London trabajó con colaboradores experimentales de AMOLF en Ámsterdam para diseñar, modelar y crear la nueva fotovoltaica ultrafina.
En el laboratorio, lograron tasas de absorción de 26,3 mA/cm2, un aumento del 25% con respecto al récord anterior de 19,72 mA/cm2 logrado en 2017. Aseguraron una eficiencia del 21%, pero anticipan que las mejoras adicionales impulsarán la cifra más alta, lo que dará como resultado en eficiencias que son significativamente mejores que muchos diseños fotovoltaicos disponibles comercialmente.
Gestión de luz e ingeniería de superficies
Además de beneficiar a la generación de energía solar, los hallazgos también podrían beneficiar a otras industrias donde la gestión de la luz y la ingeniería de superficies son cruciales, por ejemplo, la fotoelectroquímica, la emisión de luz de estado sólido y los fotodetectores.
Los próximos pasos del equipo incluirán la investigación de socios comerciales y el desarrollo de técnicas de fabricación.