¿Conversión de luz en electricidad por encima del límite máximo teórico?

Los diseñadores de células solares podrían pronto tener que elevar sus expectativas, dado que un descubrimiento realizado durante una investigación ha puesto de manifiesto una clase de materiales que podría ser mejor a la hora de convertir la luz solar en electricidad que aquellos utilizados actualmente en los paneles solares.

La investigación muestra cómo un material puede ser utilizado para generar electricidad a partir de una pequeña porción del espectro de la luz solar con una eficiencia de conversión que se halla por encima del máximo teórico, un valor llamado límite de Shockley-Queisser. Este hallazgo, que podría llevar a células solares más eficientes energéticamente, vio colocada su semilla en un descubrimiento de hace casi medio siglo, realizado por el físico ruso Vladimir M. Fridkin, profesor de física invitado en la Universidad Drexel (EE.UU.), conocido también por haber sido uno de los innovadores que estuvieron detrás del desarrollo de la fotocopiadora.

El equipo, que incluye científicos de la Universidad Drexel, el Instituto Shubnikov de Cristalografía de la Academia Rusa de Ciencias, la Universidad de Pensilvania y el Laboratorio de Investigaciones Navales de la Marina Estadounidense, ha presentado recientemente sus resultados.

Alessia Polemi y sus colegas pudieron utilizar un cristal de titanato de bario para convertir luz solar en energía eléctrica de una forma mucho más eficiente que lo que el límite de Shockley-Queisser habría dictado para un material que prácticamente no absorbe luz en el espectro visible, solo en el ultravioleta.

Fridkin, uno de los coautores principales del nuevo estudio, observó hace unos 47 años un fenómeno que es la base para el reciente hallazgo. En aquella ocasión, descubrió un mecanismo físico para convertir luz en energía eléctrica que difiere del método empleado actualmente en las células solares. El mecanismo se basa en la recolección de electrones “calientes”, aquellos que llevan energía adicional en un material fotovoltaico al ser excitados por la luz solar, antes de perder su energía.

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