(Phys.org) —Las filas de postes de aluminio ayudan a los paneles solares a extraer más energía de la luz solar que aquellos con superficies planas.

La mayoría de las células solares que se utilizan en los hogares y la industria se fabrican con capas gruesas de material para absorber la luz solar. pero han estado limitados en el pasado por costos relativamente altos. Muchos nuevos Los diseños de menor costo están limitados ya que su capa de material absorbente de luz es demasiado delgada para extraer suficiente energía.

En una nueva investigación, Los científicos han demostrado que la eficiencia de todos los diseños de paneles solares podría mejorarse hasta en un 22 por ciento cubriendo su superficie con postes de aluminio que se doblan y atrapan la luz dentro de la capa absorbente.

A nivel microscópico, los montantes hacen que los paneles solares se vean similares a los ladrillos de construcción LEGO entrelazados con los que juegan los niños de todo el mundo.

El estudio se publica en la revista Informes científicos por científicos del Imperial College London y colaboradores internacionales en Bélgica, China y Japón.

"En los últimos años, tanto la eficiencia como el costo de los paneles solares comerciales han mejorado, pero siguen siendo caros en comparación con los combustibles fósiles. Como el material absorbente por sí solo puede representar la mitad del costo de un panel solar, nuestro objetivo ha sido reducir al mínimo la cantidad eso es necesario, ", dijo el autor principal, el Dr. Nicholas Hylton, del Departamento de Física del Imperial College de Londres.

"El éxito de nuestra tecnología, en combinación con revestimientos antirreflejos modernos, nos llevará un largo camino hacia las células solares delgadas y altamente eficientes que podrían estar disponibles a un precio competitivo ".

El Dr. Hylton y sus colegas colocaron filas de cilindros de aluminio de solo 100 nanómetros en la parte superior del panel solar, donde interactúan con la luz que pasa, causando que los rayos de luz individuales cambien de curso. Se extrae más energía de la luz a medida que los rayos quedan atrapados efectivamente dentro del panel solar y viajan distancias más largas a través de su capa absorbente.

En el pasado, los científicos han intentado lograr el efecto de flexión de la luz utilizando tachuelas plateadas y doradas porque se sabe que esos materiales interactúan fuertemente con la luz. sin embargo, estos metales preciosos reducen la eficiencia ya que absorben parte de la luz antes de que ingrese al panel solar.

"La clave para comprender estos nuevos resultados está en la forma en que las estructuras internas de estos metales interactúan con la luz. El oro y la plata tienen un fuerte efecto sobre los rayos de luz que pasan, que puede penetrar en los pequeños tachuelas y ser absorbido, mientras que el aluminio tiene una interacción diferente y simplemente se dobla y dispersa la luz a medida que pasa junto a ellos hacia las células solares ".

Una ventaja adicional de esta solución es que el aluminio es más barato y mucho más abundante que la plata y el oro.

El éxito futuro de esta tecnología abre la posibilidad de realizar paneles solares flexibles que podrían aplicarse a cualquier superficie plana o curva, que podría usarse para alimentar todo, desde electrodomésticos hasta dispositivos electrónicos portátiles como computadoras portátiles.