Investigadores del departamento de Ingeniería Química y del instituto Kavli de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos han demostrado que los electrones pueden moverse libremente en capas de nanopartículas semiconductoras enlazadas bajo la influencia de la luz. Este nuevo conocimiento será muy útil para el desarrollo de células solares de punto cuántico económicas y eficientes. Los investigadores publicaron sus hallazgos el domingo 25 de septiembre en el sitio web de la revista científica. Nanotecnología de la naturaleza.
Los paneles solares de silicio cristalino actuales son costosos de producir. Hay disponibles células solares más baratas, pero estos son ineficientes. Por ejemplo, una célula solar orgánica tiene una eficiencia máxima del 8%. Una forma de aumentar la eficiencia de las células solares baratas es el uso de nanopartículas semiconductoras, puntos cuánticos. En teoria, la eficiencia de estas celdas se puede aumentar al 44%. Esto se debe en parte al efecto de avalancha, demostrado por investigadores de TU Delft y la Fundación FOM en 2008. En las células solares actuales, una partícula de luz absorbida solo puede excitar un electrón (creando un par electrón-hueco), mientras que en una célula solar de puntos cuánticos, una partícula de luz puede excitar varios electrones. Cuantos más electrones se exciten, cuanto mayor sea la eficiencia de la celda solar.
Hasta ahora, la creación de pares de agujeros de electrones bajo la influencia de la luz solo se demostró dentro de los límites de un punto cuántico. Para ser utilizable en células solares, es fundamental que los electrones y los huecos puedan moverse. Esto es lo que crea una corriente eléctrica que se puede recoger en un electrodo. Investigadores del mismo grupo de investigación han demostrado ahora que los pares de electrones y huecos también pueden moverse como cargas libres entre las nanopartículas. Con este fin, unieron nanopartículas, utilizando moléculas muy pequeñas, de modo que estaban muy densamente agrupados sin dejar de estar separados entre sí. Las nanopartículas están tan juntas que cada partícula de luz que es absorbida por la célula solar hace que los electrones se muevan.
