Las células solares de nano-cables elevan ‘notablemente’ el límite de eficacia energética

  • Debido a algunas propiedades físicas únicas de absorción de luz de los nanocables, el límite de la cantidad de energía que se puede utilizar a partir de los rayos del sol es más alta que lo que se creía.

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Científicos del Centro de Nano-Ciencia en el Instituto Niels Bohr (Dinamarca) y la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (Suiza) han demostrado que un nanocable individual puede concentrar la luz del sol hasta 15 veces la intensidad de la luz solar normal. Los resultados, publicados en 'Nature Photonics', tienen gran potencial para el desarrollo de un nuevo tipo de células solares de alta eficiencia.

   Debido a algunas propiedades físicas únicas de absorción de luz de los nanocables, el límite de la cantidad de energía que se puede utilizar a partir de los rayos del sol es más alta que lo que se creía. Estos resultados demuestran el gran potencial de desarrollo de nanocables basados en células solares, afirma el investigador Peter Krogstrup.

   Los grupos de investigación han estudiado durante los últimos años cómo desarrollar y mejorar la calidad de los cristales de nanocables, que es una estructura cilíndrica con un diámetro de aproximadamente 10.000 partes de un cabello humano. Los nanocables tienen un gran potencial en el desarrollo no sólo de las células solares, sino también de los futuros ordenadores cuánticos y otros productos electrónicos.

   Resulta que los nanocables naturalmente concentran los rayos del sol en un área muy pequeña en el cristal hasta en un factor de 15. Debido a que el diámetro de un cristal de nanocables es más pequeño que la longitud de onda de la luz proveniente del sol, puede causar resonancias en la intensidad de la luz en y alrededor de los nanocables.

   Por lo tanto, las resonancias pueden dar una luz solar concentrada, donde se convierte la energía, que puede ser usada para una eficiencia y conversión más elevada de la energía del sol, destaca Peter Krogstrup, que con este descubrimiento contribuye a dar un impulso real la investigación en tecnología de células solares basadas en nanocables.

   El límite de eficiencia típica, la llamada 'Shockley-Queisser Limit', es un límite  que durante muchos años ha sido un punto de referencia para la eficiencia de las células solares entre los investigadores, pero ahora parece que puede aumentarse.

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   "Es emocionante como investigador mover los límites teóricos  que sabemos. Aunque no suena mucho, como que el límite se mueve por sólo un pequeño porcentaje, tendrá un impacto importante en el desarrollo de células solares de nanocables, la explotación de los rayos solares y tal vez la extracción de energía a nivel internacional", afirma Krogstrup.

   Sin embargo, este experto, que acaba de terminar su doctorado en el Instituto Niels Bohr, de la Universidad de Copenhague, reconoce que llevará algunos años que la producción de células solares de nanocables se convierta en una realidad. Estos hallazgos científicos trabajan con resultados de apoyo publicados en la revista 'Science' en enero, en los que un grupo de investigadores de Lund (Suecia), mostró que los rayos del sol fueron absorbidos por los nanocables por la alta cantidad de energía de su célula solar.

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