Nanocables para mejorar la eficiencia de las células solares
El aprovechamiento de la energía del Sol para producir electricidad se ha convertido en una realidad en ciudades de todo el mundo. El aumento de la eficiencia de conversión o la reducción del coste de la energía fotovoltaica siguen siendo el foco de un intenso esfuerzo de investigación y desarrollo, con el objetivo de impulsar verdaderamente la implantación generalizada en el mercado.Un equipo de científicos financiados por la UE exploró nanocables y otros materiales que podrían impulsar la eficiencia, así como arquitecturas de dispositivos de vanguardia en el contexto del proyecto «Solar cells based on nanowire arrays» (SOBONA). Los científicos estudiaron tanto nanocables como estructuras fotovoltaicas de capa fina, así como arquitecturas híbridas que emplean ambos materiales. Se centraron en el uso de aleaciones compuestas de semiconductores III-V y II-VI, así como en los polímeros orgánicos.Las células solares basadas en nanocables que incorporan las propiedades fotovoltaicas superiores de las aleaciones III-V y II-VI podrían ofrecer eficiencias comparables con menor uso de materiales además de silicio para disminuir significativamente el coste. Las arquitecturas núcleo-corteza podrían eliminar las tradicionales contrapartidas que conlleva decantarse por las características de rendimiento ópticas o eléctricas.El equipo empleó con éxito la litografía por haz de electrones, la pulverización mediante magnetrón y la sublimación en espacio cerrado para hacer crecer grupos de nanocables. Se ensayó un gran número de formulaciones de nanocables basados en sistemas III-V y II-VI, lo que dio lugar a numerosas publicaciones. El equipo también fabricó estructuras híbridas que incorporan nanocables en los sistemas de película delgada existentes. Varios dispositivos demostraron una eficiencia de conversión de la luz de en torno al 10 %, cercana al récord mundial para las células basadas en nanocables.La preparación y la caracterización de grupos de nanocables se apoyaron en modelos teóricos del crecimiento basados en resultados de experimentos. La enorme cantidad de materiales, parámetros y estructuras modeladas proporcionará una base importante para el desarrollo de futuros sistemas.SOBONA ha proporcionado una serie de conceptos de células solares prometedores basados en grupos de nanocables de vanguardia. Esto debería acabar con las barreras de eficiencia y coste de las células solares actuales que limitan la aceptación en el mercado. De este modo, la tecnología no sólo proporcionará un impulso al sector de la energía solar, sino que también contribuirá de forma importante a mejorar la salud del planeta.
