Nueva técnica limpia y barata para aumentar la eficiencia de células solares

Se ha inventado un recubrimiento nanométrico para células solares que permite que estas absorban alrededor de un 20 por ciento más de luz solar que los dispositivos que carecen de él. El recubrimiento, aplicado con una técnica que podría ser incorporada a muchos de los procesos de fabricación más comunes, abre una nueva vía para el desarrollo de células solares de bajo coste y alta eficiencia, con materiales abundantes, renovables y respetuosos con el medio ambiente.

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El recubrimiento, desarrollado por el equipo de Dongheon Ha, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) en Estados Unidos, consiste en miles de diminutas cuentas de vidrio, de apenas una centésima parte del grosor de un cabello humano. Cuando la luz solar alcanza el recubrimiento, las ondas de luz son dirigidas alrededor de las cuentas nanométricas, de un modo que es similar en muchos aspectos al fenómeno de la acústica conocido popularmente como "galería de susurros" o "gabinete de secretos". Este efecto acústico, de cuya existencia se sabe desde hace siglos, se consigue dotando a un recinto de una arquitectura interna especial que actúa sobre la reflexión de las ondas sonoras de tal modo que, por ejemplo, un susurro emitido por una persona en un punto concreto del recinto se puede escuchar perfectamente en otro punto muy distante, pero no entre ambos puntos. De estas singulares arquitecturas hay ejemplos históricos espectaculares en sitios como la Catedral de San Pablo de Londres en el Reino Unido o el Monasterio de San Lorenzo de El Escorial en España.

La ilustración muestra el recubrimiento de nanorresonadores, consistente en miles de cuentas diminutas de vidrio, depositado sobre células solares. El recubrimiento mejora tanto la absorción de la luz solar como la cantidad de corriente producida por las células solares. (Imagen: K. Dill, D. Ha, G. Holland / NIST)

Las "galerías de susurros" para la luz fueron desarrolladas hace una década, pero solo hasta hace poco comenzó a explorarse su uso en recubrimientos de células solares. En la instalación experimental ideada por Dongheon Ha y sus colegas, la luz capturada por el recubrimiento de nanorresonadores acaba por filtrarse y es absorbida por una célula solar hecha de arseniuro de galio situada debajo.

Usando un láser como fuente de luz para excitar los nanorresonadores individuales en el recubrimiento, el equipo halló que las células solares recubiertas absorbían, en promedio, un 20 por ciento más de luz visible que las células sin el recubrimiento. Las mediciones también revelaron que las células recubiertas producían aproximadamente un 20 por ciento más de corriente.

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