Un equipo de investigadores dirigidos por el profesor Stephen Chou, de la Universidad de Princeton, ha logrado un nuevo avance en la eficiencia de los paneles solares, incrementándola en un 175%, al utilizar una nanoestructura tipo sandwich, combinando metal y plástico. En una célula solar convencional, parte de la luz es reflejada por su superficie, pero con esta nueva tecnología esa pérdida se reduce, al tiempo que también mejora la cantidad de luz capturada, todo ello con celdas solares más delgadas.
La luz es atrapada a través de los huecos de una celosía superior llamada PlaCSH (plasmonic cavity with subwavelength hole array), que está hecha con una capa de oro de tan solo 30 nanómetros de espesor, donde cada uno de esos huecos que se ven en la figura de arriba tiene un diámetro de 175 nanómetros, que es menor que la longitud de onda de la luz.
Esquema comparativo celda convencional con una tipo PlaCSH
Esta nueva célula solar solo refleja el 4% de la luz, y puede dar más eficiencia con ángulos mayores de incidencia de la luz (días nublados, y al atardecer/amanecer), todo ello gracias a esta nueva estructura. La física que hay detrás es bastante compleja, pero la composición del dispositivo es muy simple: la ‘capa ventana’ de metal reemplaza a la típica capa de las celdas solares convencionales, hecha con ITO (tin-doped indium oxide), mientras que la metálica inferior, es la misma. Otra diferencia la encontramos en la capa activa (material semiconductor), que en este novedoso diseño se ha utilizado plástico, y es mucho más delgada, aunque también podría fabricarse de silicio, o arseniuro de galio.
Parece que el gran secreto de esta innovadora célula solar está en el comportamiento de la luz cuando incide en ella, quedándose prácticamente atrapada, aunque el equipo de investigación también cree que podía servir para aumentar la eficiencia de los paneles solares actuales.
Más información en Phys.org. Las estupendas ilustraciones las ha hecho Dimitri Karetnikov.
