Los científicos de la Universidad de Hokkaido están probando el desarrollo de células solares hechas de materiales sólidos para mejorar su capacidad de funcionar en condiciones ambientales adversas.

Los científicos de la Universidad de Hokkaido en Japón están haciendo un margen en la fabricación de células solares de estado sólido que son muy duraderas y pueden convertir la luz solar en energía de manera eficiente. El equipo empleó un método llamado "deposición de capa atómica", que permite a los científicos controlar el depósito de muy delgados, capas uniformes de materiales una encima de la otra. Usando este método, depositaron una fina película de óxido de níquel sobre un solo cristal de dióxido de titanio. Se introdujeron nanopartículas de oro entre las dos capas para actuar como una antena que recolecta luz visible.

El equipo probó las propiedades de estos dispositivos fabricados con y sin un paso intermedio después de la deposición de óxido de níquel que implica calentarlo a temperaturas muy altas y luego dejar que se enfríe lentamente, un proceso llamado "recocido".

La generación de fotocorriente se observó con éxito en el dispositivo de conversión fotoeléctrica de estado sólido. Se descubrió que el dispositivo era muy duradero y estable porque, a diferencia de algunas células solares, no contiene componentes orgánicos, que tienen tendencia a degradarse con el tiempo y en condiciones adversas.

Los investigadores también encontraron que el recocido afectaba las propiedades del dispositivo al cambiar la estructura interfacial de las capas. Por ejemplo, aumentó el voltaje disponible en el dispositivo, pero también aumentó la resistencia dentro de él. También disminuyó la eficiencia del dispositivo para convertir la luz en electricidad. Los resultados sugieren que los cambios estructurales provocados por el recocido evitan que la capa de nanopartículas de oro inyecte electrones en la capa de dióxido de titanio.

El proceso de fabricación del equipo es económico y se puede ampliar fácilmente, pero las propiedades del dispositivo resultante aún son insuficientes para un uso práctico y es necesario mejorar su eficiencia para convertir la luz en energía. Se necesita más investigación para comprender los roles de cada capa en la conducción de energía para mejorar la eficiencia del dispositivo.