El oxígeno, de enemigo a nuevo aliado de las células solares
Sydnay, Australia. Un grupo de investigadores logró “convertir” los fotones de baja energía, normalmente descartados por el silicio, en nueva luz apta para las células solares.
En los últimos años, la investigación sobre células solares ha hecho grandes progresos. Ha aumentado la eficiencia y la estabilidad, ha reducido los costes de producción y ha introducido nuevos e innovadores materiales.
Sin embargo, uno de los objetivos del sector es crear una tecnología fotovoltaica que capte toda la energía lumínica para transformarla en electricidad.
El sol tiene un amplio espectro electromagnético: un arco iris de colores, cada uno de los cuales corresponde a “un fotón de diferente energía”. En teoría, todos son explotables, pero los semiconductores de las células solares tienen límites muy precisos con respecto a la longitud de onda que pueden absorber. E incluso en las mejores tecnologías en tándem sólo se pueden recoger dos tercios de los fotones disponibles.
La energía solar no es sólo luz visible. El espectro es amplio, incluyendo la luz infrarroja que proporciona calor y la luz ultravioleta que puede quemar nuestra piel. La mayoría de las células solares están hechas de silicio, que no es capaz de responder a la luz infrarroja.
Para resolver esta limitación, Tim Schmidt, Universidad de Nueva Gales del Sur y sus colegas han recurrido a la conversión ascendente. Es un proceso de conversión fotoquímica que permite absorber dos fotones, normalmente no suficientemente energéticos y por lo tanto “desperdiciados” por el semiconductor usado, para tener la emisión de un solo fotón pero más potente.
Una forma de hacerlo es capturar más fotones de baja energía y pegarlos juntos.
El aspecto más interesante es que a menudo sin oxígeno, muchas cosas funcionan bien. Y tan pronto como lo dejas entrar, dejan de trabajar. Ha sido un verdadero talón de Aquiles durante mucho tiempo, pero ahora no sólo hemos encontrado una manera de superar el problema, sino que el oxígeno nos ayuda también.
La eficiencia sigue siendo baja, pero los científicos están considerando estrategias para mejorar la técnica en un futuro próximo.
La investigación ha sido publicada en Nature Photonics.
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