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Jueves, 6 diciembre 2012
Ciencia de los Materiales

Nueva generación de recubrimientos antirreflectantes para células solares

La eficiencia de las células solares fotovoltaicas pronto podría incrementarse bastante, gracias a una nueva generación de recubrimientos antirreflectantes hechos con nanomateriales capaces de reducir la cantidad de luz reflejada por la superficie de una de estas células.

El índice de refracción es la propiedad de un material que hace que se modifique la velocidad de la luz, y se calcula a partir de la velocidad de ésta en el vacío con respecto a la velocidad con que la luz atraviesa el material.

El aire y otros gases tienen un índice de refracción cercano a 1, pero desafortunadamente no resulta práctico usarlos para aplicaciones optoelectrónicas de película delgada. Entre los materiales densos transparentes que son apropiados para este tipo de aplicaciones, el fluoruro de magnesio es el que tiene el menor índice de refracción (n=1,39); no se conoce ningún otro material denso que tenga un índice de refracción menor.

De hecho, el intervalo entre 1,0 y 1,39 permaneció inexplorado durante muchos años. Pero con la aparición de los primeros materiales con índice de refracción ajustable, eso está cambiando.

La línea de investigación seguida por el equipo del profesor E. Fred Schubert, del Departamento de Ingeniería Electrónica, de la Computación y de Sistemas, en el Instituto Politécnico Rensselaer, en Troy, Nueva York, se basa en adecuar materiales de película delgada transparentes cuyo índice de refracción es ajustable.

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Ya se han demostrado materiales ópticos de película delgada con índice de refracción de hasta 1,05. Los materiales de este tipo se basan en óxido de estaño e indio, dióxido de titanio, y dióxido de silicio, con nanoporos. El equipo de Schubert puede controlar con precisión la porosidad usando una técnica especial.

Schubert y sus colaboradores usaron estos materiales para diseñar y fabricar un recubrimiento antirreflectante de cuatro capas. El proceso de fabricación de este recubrimiento es totalmente compatible con el proceso de fabricación actual de células solares.

Este recubrimiento antirreflectante de cuatro capas resulta muy prometedor para su uso en células solares.

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