Científicos de la Universidad ITMO han sugerido un nuevo recubrimiento de células solares que combina las características de un electrodo y las de una estructura que atrapa la luz. El recubrimiento permitió a los investigadores reducir la luz reflejada y evitar el sobrecalentamiento de las células solares. aumentando así su eficiencia general en un 20 por ciento. Es más, el método sugerido puede resultar atractivo para aplicaciones industriales debido a su costo relativamente bajo y su simplicidad. Los resultados de la investigación fueron publicados en Letras de óptica .

Hoy en día se puede utilizar toda una gama de materiales para la producción de células solares. Células solares basadas en silicio amorfo, por ejemplo, son básicamente películas finas y transparentes que se pueden aplicar a cualquier superficie, incluidos los cristales de las ventanas. Cuando se trata de fabricar células solares, es crucial encontrar formas de disminuir la reflexión de la luz de las células y evitar el sobrecalentamiento del electrodo transparente, lo que evita que las células solares funcionen correctamente. Otro tema clave es optimizar el grosor de una capa activa para que cada fotón que llega a la célula solar se convierta en electricidad.

Ahora, Los científicos de la Universidad ITMO han ideado una forma novedosa de abordar estos problemas colocando partículas de sílice dentro del electrodo superior. La estructura resultante funcionó como un electrodo y también como una capa que atrapa la luz y enfoca la luz en la celda solar. "Para crear tales estructuras en la superficie de una célula solar, utilizamos el método de deposición de capa atómica de óxido de aluminio y zinc. Literalmente construimos estos electrodos átomo por átomo, "explica Mikhail Omelyanovich, autor principal del artículo. "Como resultado, La eficiencia general de las células solares se mejora en un 20 por ciento. Qué es más, dicho electrodo se puede utilizar para células solares delgadas compuestas de cualquier material más allá del silicio amorfo ".

El equipo tardó varios años en desarrollar un método de fabricación de células solares asequible que atrajera a la industria. "Hace tres años, intentamos cubrir la superficie celular con microesferas. A pesar de mejorar significativamente la absorción de luz, el mayor inconveniente fue una alta tasa de reflectancia. Consideramos quitar la parte superior de las microesferas para hacer algo similar a una lente que enfocaría la luz en la celda solar. Sin embargo, mientras trabajábamos en la realización práctica de esta idea, encontramos una estructura mucho mejor. En conjunto, la solución final superó nuestras expectativas basadas en cálculos teóricos, "dice Mikhail.

Según los autores, la fabricación de células solares con tales revestimientos superficiales no requiere una tecnología compleja y el proceso puede adaptarse fácilmente para la producción en masa.