Sus paneles solares, de sólo un micrómetro de espesor (1μm), 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 Sociedad Química Estadounidense , el equipo detalla cómo utilizaron las características de la luz solar para diseñar una capa desordenada en forma de panal que se encuentra encima de una oblea de silicio. Su enfoque se refleja en la naturaleza en el diseño de alas de mariposa y ojos de pájaro. El innovador diseño de panal permite la absorción de luz desde cualquier ángulo y la atrapa dentro de la célula solar, lo que permite generar más energía.
El Dr. Florescu del Instituto de Tecnología Avanzada (ATI) de la Universidad de Surrey dijo: “Uno de los desafíos de trabajar con silicio es que casi un tercio de la luz rebota directamente en él sin ser absorbida y sin aprovechar la energía. Una capa texturizada a través del silicio ayuda a abordar esto y nuestro diseño de panal desordenado, pero hiperuniforme, es particularmente exitoso”.
El equipo de investigadores de la Universidad de Surrey y el Imperial College de Londres trabajó con colaboradores experimentales de AMOLF en Ámsterdam para diseñar, modelar y crear la nueva energía fotovoltaica ultradelgada.
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. Consiguieron una eficiencia del 21 %, pero anticipan que nuevas mejoras elevarán la cifra, lo que resultará en en eficiencias que son significativamente mejores que muchas energías fotovoltaicas disponibles comercialmente.
El Dr. Florescu continuó: “Existe un enorme potencial para el uso de energía fotovoltaica ultrafina. Por ejemplo, dado su ligereza, serán especialmente útiles en el espacio y podrían viabilizar nuevos proyectos extraterrestres. Dado que utilizan mucho menos silicio, esperamos que también haya ahorros de costos aquí en la Tierra, además de que podría haber potencial para generar más beneficios del Internet de las cosas y crear edificios de energía cero alimentados localmente”.
Además de beneficiar a la generación de energía solar, los hallazgos también podrían beneficiar a otras industrias en las que 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 investigar socios comerciales y desarrollar técnicas de fabricación.