Investigadores en Corea han encontrado una estrategia efectiva y económica para transformar las células solares de opacas a transparentes. Las células solares transparentes existentes tienden a tener un tono rojizo y menor eficiencia. pero al perforar agujeros de alrededor de 100 μm de diámetro (comparable en tamaño a un cabello humano) en obleas de silicio cristalino, deja pasar la luz sin colorear. Luego, los orificios se espacian estratégicamente, por lo que el ojo humano no puede "ver" el patrón. El trabajo aparece el 11 de diciembre en la revista Joule .

Hacer células solares transparentes a partir de silicio cristalino naturalmente opaco es uno de los problemas más desafiantes en el campo de la energía solar. La mayoría de las células solares sacrifican su transparencia para maximizar su eficiencia. Las mejores células solares del mercado tienen una eficiencia superior al 20 por ciento. La celda solar transparente de color neutro que desarrolló el equipo de investigación demostró estabilidad a largo plazo con una eficiencia de conversión de alta potencia del 12,2 por ciento.

"Los miembros de mi equipo concluyeron que el silicio cristalino es el mejor material para desarrollar el vidrio, alta eficiencia, alta estabilidad, y célula solar de color neutro, "dice Kwanyong Seo, del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST), coautor principal del artículo junto con Seungwoo Lee de la Universidad de Corea. "Al primer pensamiento, fue una idea loca para todos nosotros. El problema era que el silicio cristalino no es transparente, así que antes que nosotros, nadie intentó hacer silicio cristalino transparente con colores neutros ".

Seo dice que la celda solar transparente es un material ideal para convertir ventanas en paneles solares. "Las células solares actuales necesitan espacio. En el suelo o en el techo, ", dice." Pero la relación del techo es cada vez más pequeña en comparación con el área de la ventana ".

Es más, la mayoría de las ventanas están colocadas verticalmente, lo que hace que la luz llegue a las ventanas en un ángulo bajo. Cuando lo golpea una luz de ángulo bajo, la corriente eléctrica en las celdas convencionales cae casi un 30 por ciento, mientras que las células solares transparentes reducen menos del 4 por ciento, lo que le permite utilizar la energía solar de manera más eficiente.

"Queremos reemplazar las ventanas actuales, "dice Seo." Hay muchas cosas que tenemos que superar, como las regulaciones por ley. También necesitamos tener la estabilidad mecánica y la resistencia para aplicar nuestro dispositivo para reemplazar la ventana actual en el edificio ".

Sin embargo, la comercialización del silicio cristalino transparente es prometedora. Además del patrón de las obleas, el proceso de fabricación es similar al de las células solares convencionales de la industria. El siguiente paso para el equipo es escalar el dispositivo a 25 cm2 (3,88 pulg2) y aumentar la eficiencia al 15 por ciento.

"El sustrato de silicio es un material muy popular en la industria de los semiconductores, "dice Seo." Creemos que esta visión se puede aplicar a muchas aplicaciones diferentes, como la electrónica transparente. También se puede aplicar a dispositivos móviles como fuente de energía ".