Los investigadores dicen que el avance podría conducir a la producción de paneles solares más delgados, livianos y flexibles que podrían usarse para alimentar más hogares y usarse en una gama más amplia de productos.
El estudio --Dirigido por investigadores de la Universidad de York y realizado en colaboración con la Universidad NOVA de Lisboa (CENIMAT-i3N), investigó cómo los diferentes diseños de superficies impactaban en la absorción de la luz solar en las células solares, que juntas forman paneles solares.
Los científicos descubrieron que el diseño del tablero de ajedrez mejoraba la difracción, lo que aumentaba la probabilidad de que la luz fuera absorbida y luego utilizada para generar electricidad.
El sector de las energías renovables busca constantemente nuevas formas de aumentar la absorción de luz de las células solares en materiales ligeros que puedan utilizarse en productos que van desde tejas hasta velas de barcos y equipos de acampada.
El silicio de grado solar, utilizado para crear células solares, requiere mucha energía para producirse, por lo que crear células más delgadas y cambiar el diseño de la superficie las haría más baratas y más respetuosas con el medio ambiente.
El Dr. Christian Schuster del Departamento de Física dijo: "Hemos encontrado un truco simple para aumentar la absorción de células solares delgadas. Nuestras investigaciones muestran que nuestra idea en realidad rivaliza con la mejora de la absorción de diseños más sofisticados, al mismo tiempo que absorbe más luz en las profundidades del planeta". plano y menos luz cerca de la propia estructura de la superficie.
"Nuestra regla de diseño cumple con todos los aspectos relevantes de la captura de luz para células solares, despejando el camino para estructuras difractivas simples, prácticas y, sin embargo, sobresalientes, con un impacto potencial más allá de las aplicaciones fotónicas.
"Este diseño ofrece potencial para integrar aún más las células solares en materiales más delgados y flexibles y, por lo tanto, crear más oportunidades para utilizar la energía solar en más productos".
El estudio sugiere que el principio de diseño podría impactar no sólo en el sector de las células solares o LED, sino también en aplicaciones como escudos acústicos contra el ruido, paneles cortavientos, superficies antideslizantes, aplicaciones de biodetección y refrigeración atómica.
El Dr. Schuster añadió:"En principio, utilizaríamos diez veces más energía solar con la misma cantidad de material absorbente: células solares diez veces más delgadas podrían permitir una rápida expansión de la energía fotovoltaica, aumentar la producción de electricidad solar y reducir considerablemente nuestra huella de carbono.
"De hecho, como refinar la materia prima de silicio es un proceso que consume mucha energía, células de silicio diez veces más delgadas no sólo reducirían la necesidad de refinerías sino que también costarían menos, potenciando así nuestra transición hacia una economía más verde".
Los datos del Departamento de Negocios, Energía y Estrategia Industrial muestran que la energía renovable, incluida la energía solar, representó el 47% de la generación de electricidad del Reino Unido en los primeros tres meses de 2020.
Hora de publicación: 12 de abril de 2023