Paneles solares miniaturizados y de eficiencia muy alta

Unos ingenieros han creado células solares de altas prestaciones y a escala micrométrica que eclipsan a dispositivos comparables en mediciones clave de rendimiento. Estos paneles solares en miniatura podrían energizar una miríada de aparatos personales, desde sensores médicos que se puedan llevar encima hasta relojes de pulsera inteligentes, pasando por lentes de contacto con autoenfoque.

Los paneles fotovoltaicos grandes que se montan en los tejados generan electricidad a partir de cargas que se mueven verticalmente. Las nuevas y diminutas células solares, desarrolladas por el equipo de Hongrui Jiang, de la Universidad de Wisconsin en Madison, Estados Unidos, capturan la corriente de cargas que se mueven de lado a lado. Y generan más energía que otros sistemas solares de captura lateral.

Las células solares laterales de nueva generación prometen ser la próxima gran revolución para los dispositivos compactos porque situar los electrodos de manera horizontal permite a los ingenieros omitir un paso habitual en el proceso de fabricación de células solares: la ardua tarea de alinear perfectamente múltiples capas de material de la célula solar, una encima de la otra.

Desde el punto de vista de la fabricación, siempre será más fácil producir estructuras una al lado de la otra. Las células solares laterales también ofrecen a los ingenieros una mayor flexibilidad en la selección de materiales.

Las células fotovoltaicas con estructura organizada “de arriba a abajo” están hechas de dos electrodos que rodean un material semiconductor, como rebanadas de pan alrededor de la carne en un bocadillo. Cuando la luz golpea la rebanada superior, la carga viaja a través del relleno hasta la capa inferior y crea una corriente eléctrica.

En la disposición arriba/abajo, una capa necesita hacer dos trabajos: debe dejar entrar la luz y transmitir carga. Por tanto, el material para un electrodo en una célula solar típica debe ser no solo altamente transparente sino también eléctricamente conductor. Y muy pocas sustancias llevan a cabo bien ambas tareas.

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