Una célula solar a nanoescala inspirada en el cable coaxial ofrece una mayor eficiencia que cualquier célula solar nanotecnológica de película fina diseñada previamente al resolver el desafío "grueso y delgado" inherente a la captura de luz y la extracción de corriente para la energía solar. Los investigadores de Boston College informan en la edición en línea actual de la revista Estado físico Solidi .

La búsqueda de una alta eficiencia de conversión de energía en la mayoría de las células solares de película delgada se ha visto obstaculizada por las limitaciones ópticas y electrónicas de la competencia. Una celda debe ser lo suficientemente gruesa para recolectar una cantidad suficiente de luz, sin embargo, debe ser lo suficientemente delgado para extraer corriente.

Los físicos del Boston College encontraron una manera de resolver el desafío "grueso y delgado" a través de una arquitectura solar a nanoescala basada en el cable coaxial, un concepto de tecnología de radio que se remonta a las primeras líneas de comunicaciones transatlánticas establecidas a mediados del siglo XIX.

"Muchos grupos de todo el mundo están trabajando en células solares de tipo nanocable, la mayoría usa semiconductores cristalinos, "dijo el coautor Michael Naughton, profesor de física en Boston College. "Esta arquitectura de celda nanocoaxial, por otra parte, no requiere materiales cristalinos, y por lo tanto ofrece una promesa de energía solar de menor costo con absorbentes ultrafinos. Con optimización continua, pueden ser posibles eficiencias más allá de todo lo logrado en arquitecturas planas convencionales, mientras se utilizan cantidades más pequeñas de material menos costoso ".

Ópticamente el llamado nanocoax es lo suficientemente grueso como para capturar la luz, Sin embargo, su arquitectura lo hace lo suficientemente delgado como para permitir una extracción más eficiente de corriente, los investigadores informan en Rapid Research Letters de PSS. Esto hace que el nanocoaxial, inventado en Boston College en 2005 y patentado el año pasado, una nueva plataforma de bajo costo, Energía solar de alta eficiencia.

Construido con silicio amorfo, las células nanocoaxiales produjeron una eficiencia de conversión de energía superior al 8 por ciento, que es más alto que cualquier célula solar nanoestructurada de película fina hasta la fecha, informó el equipo.

La naturaleza ultradelgada de las células reduce el efecto de degradación inducido por la luz de Staebler-Wronski, un problema importante con las células solares convencionales de este tipo, según el equipo.