Físicos de la Universidad de Warwick, en Reino Unido, publican en ‘Science’, una investigación que podría literalmente exprimir más energía de las células solares deformando físicamente cada uno de los cristales en los semiconductores utilizados por las células fotovoltaicas.

El artículo titulado ‘Efecto flexo-fotovoltaico’ fue escrito por los profesores Marin Alexe, Ming-Min Yang y Dong Jik Kim, todos ellos con base en el Departamento de Física de la Universidad de Warwick.

Cuando se absorbe la luz, la unión de los dos semiconductores sostiene un campo interno que divide los portadores foto-calentados en direcciones opuestas, generando una corriente y un voltaje a través de la unión. Sin esas uniones, la energía no puede recogerse y los portadores foto-expuestos simplemente se recombinan rápidamente eliminando cualquier carga eléctrica.

Esa unión entre los dos semiconductores es fundamental para obtener energía de una célula solar así, pero tiene un límite de eficiencia. Este límite de ‘Shockley-Queisser’ significa que de toda la energía contenida en la luz solar que cae sobre una célula solar ideal en condiciones idóneas, solo un 33,7 por ciento puede convertirse en electricidad.

Desafortunadamente, los materiales que se sabe que exhiben el efecto fotovoltaico anómalo tienen una eficiencia de generación de energía muy baja, y nunca se usan en sistemas prácticos de generación de energía. El equipo de Warwick se preguntó si era posible tomar los semiconductores que son efectivos en las células solares comerciales y manipularlos o impulsarlos de alguna manera para que ellos también puedan ser forzados a una estructura no centro-simétrica y, posiblemente, también se beneficien del efecto fotovoltaico masivo.

Para este trabajo decidieron intentar literalmente modificar estos semiconductores en cuanto a la forma usando puntas conductoras de dispositivos de microscopía de fuerza atómica a un “nano-indentador” que luego usaron para exprimir y deformar cristales individuales de Titanito de Estroncio (SrTiO3), Dióxido de Titanio (TiO2) y Silicio (Si). Descubrieron que los tres podrían deformarse de esta manera para darles también una estructura no centrosimétrica y, que, de hecho, podían dar el efecto fotovoltaico masivo.

El profesor Marin Alexe, de la Universidad de Warwick, señala: “Existen desafíos de ingeniería, pero debería ser posible crear células solares donde un campo de simples puntas de vidrio (cien millones por cm2) pueda mantenerse en tensión para deformar suficientemente cada cristal de semiconductor. Si tal ingeniería futura pudiera agregar incluso un punto porcentual de eficiencia, sería de inmenso valor comercial para los fabricantes de células solares y los proveedores de energía”.

Fuente: lasexta.com