¿Cómo se puede examinar en experimentos la luz capturada en una célula solar? Los científicos de Jülich han logrado observar directamente la propagación de la luz dentro de una célula solar utilizando un truco. Los investigadores de la energía fotovoltaica están trabajando en nanoestructuras periódicas que capturan de manera eficiente una parte de la luz solar que normalmente solo se absorbe mal.

Hasta hace poco, la captura de luz dentro de células solares nanoestructuradas periódicamente solo podría analizarse utilizando métodos indirectos, ya que la luz capturada no es visible desde el exterior de la celda solar. Sin embargo, El efecto de túnel de la mecánica cuántica de la luz permite rastrearlo si un componente conductor de luz se acerca mucho a la superficie de la célula. Mediante el uso de una punta de fibra de vidrio, los investigadores pudieron medir la cantidad de luz que realmente había sido capturada en la célula solar usando un método llamado microscopía óptica de campo cercano.

La captura de luz juega un papel importante en la optimización de las células solares de película delgada. Estas células solares son más fáciles de fabricar y requieren menos material que las células solares cristalinas convencionales. pero aún no son tan eficientes. La capa en la que tiene lugar la conversión de energía tiene solo una milésima de milímetro de espesor. Por lo tanto, las longitudes de onda más largas en la región infrarroja solo se absorben mal cuando la celda se expone a la luz solar directa.

Las capas de interfaz con nanopatrones periódicamente permiten una mejor absorción de la luz incidente. Estas interfaces acoplan la luz incidente en la fina capa de silicio. Basado en el nuevo enfoque experimental, Los científicos del Instituto de Investigación sobre Energía y Clima en Forschungszentrum Jülich demostraron que existe un vínculo directo entre la naturaleza de la nanoestructura, la absorción de longitudes de onda específicas de luz, y en particular la eficiencia de la célula solar. El enfoque, presentado en la revista especializada Nano letras (DOI:10.1021 / nl503249n), también abre un abanico de nuevas posibilidades para la investigación de componentes nanoópticos aplicados.