Dibujo de mariposa negra. Crédito:Radwanul Hasan Siddique, KIT / Caltech
(Phys.org) —Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California y el Instituto de Tecnología de Karlsruh ha mejorado la eficiencia de las células solares de película delgada imitando la arquitectura de las alas de las mariposas rosas. En su artículo publicado en la revista Avances de la ciencia , el grupo explica su inspiración para estudiar las alas de las mariposas y los detalles de sus células solares mejoradas.
Mientras los científicos buscan formas de mejorar la eficiencia de las células solares, algunos han recurrido cada vez más a las células solares de película fina. Estas células no solo son más ligeras y manejables que las células tradicionales basadas en cristales, pero se espera que sean más eficientes si los ingenieros pueden encontrar la manera de hacer que funcionen durante períodos de tiempo más prolongados. Uno de los obstáculos para mejorar la eficiencia de las células solares en general es el alto costo del hardware de movimiento que rastrea el sol. En este nuevo esfuerzo, los investigadores se inspiraron en la mariposa rosa, encontrado comúnmente en la India. Tiene alas negras suaves que calientan al insecto de sangre fría durante los períodos fríos.
Para obtener más información sobre las alas de mariposa, el grupo recogió algunas muestras y las examinó con un microscopio electrónico. Descubrieron que las alas estaban cubiertas de escamas picadas de agujeros. Además de hacer las alas más ligeras, los agujeros, los investigadores encontraron, dispersó la luz que los golpeó, lo que permitió a la mariposa absorber más calor del sol.
Simulación óptica de micro y nanoestructuras de la mariposa P. aristolochiae. Crédito:Radwanul Hasan Siddique, KIT / Caltech
Intrigado por el diseño de la mariposa, los investigadores crearon estructuras similares en su laboratorio utilizando láminas de láminas de silicio amorfo hidrogenado. Una capa superior con orificios extremadamente pequeños de varios tamaños hizo que la luz se dispersara y golpeara la base de silicona de abajo. El diseño, el equipo encontró, permitió captar aproximadamente el doble de luz que los diseños anteriores.
Imagen de microscopio electrónico de barrido de nanoagujeros de mariposa negra. Crédito:Radwanul Hasan Siddique, KIT / Caltech
El grupo informa que crear las celdas fue rápido y fácil. Hicieron los agujeros dejando caer trozos de una solución de polímero binario que no se mezcló con el tipo de polímero utilizado para crear la hoja. El proceso tomó solo de cinco a 10 minutos.
Los científicos de KIT y Caltech utilizan los nanoagujeros desordenados de la mariposa negra para mejorar el rendimiento de las células solares. Crédito:Radwanul Hasan Siddique, KIT / Caltech
Los científicos de KIT y Caltech utilizan los nanoagujeros desordenados de la mariposa negra para mejorar el rendimiento de las células solares. Crédito:Radwanul Hasan Siddique, KIT / Caltech
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