Las pérdidas de energía en las células solares de nanocables se pueden reducir significativamente "limpiando" la superficie de las células con un método de grabado especial. Esto ha sido demostrado por investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (TU / e), Universidad Tecnológica de Delft y Philips en un artículo publicado hoy en la revista Nano letras . La célula solar tiene una eficiencia del 11,1%, colocándolo justo debajo del récord mundial actual, pero se alcanzó con mucho menos uso de material. Este es el último paso adelante en el rápido desarrollo de este tipo de célula solar en los últimos años.

La celda solar de nanocables es un tipo de celda relativamente nuevo en el que un haz de cables semiconductores, cada uno con un grosor de alrededor de 100 nanómetros (1 nanómetro es una millonésima parte de un metro), recoger luz y convertirla en electricidad. Se han logrado grandes avances en el desarrollo de este tipo de célula solar en los últimos años, y las eficiencias logradas están aumentando rápidamente en alrededor de un 5% por año, un crecimiento mucho más fuerte que el de las tecnologías de células solares de la competencia.

Área de superficie relativamente grande

Una gran ventaja de los nanocables delgados es la necesidad muy reducida de materiales semiconductores costosos, lo que significa que se pueden producir a bajo costo. Sin embargo, una desventaja es su gran área de superficie en relación con el volumen, y la superficie es exactamente donde las imperfecciones en el material conducen a altas pérdidas de energía.

Grabado de pirañas

En la publicación en Nano letras los investigadores, dirigido por el prof.dr. Erik Bakkers y el dr. Jos Haverkort, describir un método para hacer que la superficie de los nanocables de fosfuro de indio sea mucho más suave, con menos imperfecciones. Lo hacen utilizando un método de grabado que ellos mismos han desarrollado, llamado "grabado de pirañas", en el que la superficie se "limpia" mediante una reacción química.

Aumento de la eficiencia

Su célula solar alcanza una eficiencia del 11,1%, un poco menos que el récord mundial actual del 13,8% que se logró a principios de este año por un grupo de suecos, Investigadores alemanes y chinos utilizan nanocables hechos del mismo material. Sin embargo, los nanocables de los investigadores holandeses tienen solo un 40% de grosor. Dado que la eficiencia normalmente disminuye a medida que los cables se vuelven más delgados, la eficiencia esperada debería ser solo alrededor del 4.5%. Lo que significa que el "trabajo de limpieza" de hecho aumenta significativamente la eficiencia.

65% de eficiencia

Los investigadores ven oportunidades para aumentar aún más la eficiencia en un futuro cercano con un uso adicional mínimo de recursos. "Al variar el grosor de los nanocables y mejorar la forma en que se apilan los cristales en su interior, creemos que pronto podremos acercarnos a una eficiencia del 20% ", dice Bakkers. A largo plazo, En teoría, incluso debería ser posible alcanzar eficiencias del 65% apilando múltiples subcélulas.