La energía solar puede estar en aumento, pero las células solares son tan eficientes como la cantidad de luz solar que recogen. Bajo la dirección de un nuevo profesor de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas McCormick de la Universidad Northwestern, Los investigadores han desarrollado un nuevo material que absorbe una amplia gama de longitudes de onda y podría conducir a una tecnología solar más eficiente y menos costosa.

Un artículo que describe los hallazgos, "Absorción de luz resonante independiente de la polarización de banda ancha utilizando superabsorbentes plasmónicos ultrafinos, "fue publicado el martes en la revista Comunicaciones de la naturaleza .

"El espectro solar no es como un láser, es de banda muy ancha, comenzando con UV y subiendo hasta el infrarrojo cercano, "dijo Koray Aydin, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática y autor principal del artículo. "Para capturar esta luz de la manera más eficiente, una celda solar debe tener una respuesta de banda ancha. Este diseño nos permite lograrlo ".

Los investigadores utilizaron dos materiales no convencionales, metal y óxido de silicio, para crear delgados pero complejos, Rejillas metálicas en forma de trapecio a nanoescala que pueden atrapar un rango más amplio de luz visible. El uso de estos materiales es inusual porque por sí solos, no absorben la luz; sin embargo, trabajaron juntos en la nanoescala para lograr tasas de absorción muy altas, Dijo Aydin.

La rejilla de forma única capturó una amplia gama de longitudes de onda debido a las resonancias ópticas locales, provocando que la luz pase más tiempo dentro del material hasta que sea absorbida. Este metamaterial compuesto también fue capaz de recolectar luz desde muchos ángulos diferentes, una cualidad útil cuando se trata de luz solar. que golpea las células solares en diferentes ángulos a medida que el sol se mueve de este a oeste a lo largo del día.

Esta investigación no es directamente aplicable a la tecnología de células solares porque el metal y el óxido de silicio no pueden convertir la luz en electricidad; De hecho, los fotones se convierten en calor y podrían permitir nuevas formas de controlar el flujo de calor a nanoescala. Sin embargo, la innovadora forma trapezoidal podría replicarse en materiales semiconductores que podrían usarse en células solares, Dijo Aydin.

Si se aplica a materiales semiconductores, la tecnología podría conducir a más delgados, costo más bajo, y células solares más eficientes, él dijo.