Las células solares son generalmente planas. Sin embargo, al agregar minúsculos pilares de silicio a la superficie, es posible duplicar la cantidad de energía producida para cada superficie. Esto ha sido demostrado por investigaciones de académicos del instituto de investigación de la Universidad de TwenteMESA +. En un artículo publicado la semana pasada en la revista científica Materiales de energía avanzada muestran cuál es la altura óptima y la profundidad de dopaje de los pilares.
El año pasado, los investigadores de la Universidad de Twente lograron crear un semiconductor equipado con un millón de minúsculos pilares por centímetro cuadrado. Estos pilares pueden convertir la luz solar en electricidad. El semiconductor consta de dos tipos de silicio: uno es'contaminado' con el elemento boro y el otro con fósforo. La transición entre ambos tipos de silicio, conocida como la unión PN, es esencial para la eficiencia de la célula solar, ya que es en este lugar de la estructura que el positivo ylas cargas negativas están separadas. El desafío al crear los pilares era asegurarse de que la unión PN siguiera la estructura de la superficie con la mayor precisión posible.
Doblando eficiencia
En un nuevo estudio, los mismos investigadores analizaron qué altura de pilar y qué profundidad de unión PN el semiconductor trabaja de manera más eficiente. La respuesta fue 40 micrómetros de alto y 790 nanómetros de profundidad, produciendo una tasa de eficiencia del 13%. Esto representamás del doble de la eficiencia en comparación con una estructura plana, donde no más del seis por ciento de la luz solar se puede convertir en electricidad.
Aplicaciones
La investigación es parte de un proyecto a gran escala en el que varios grupos de investigación de la Universidad de Twente están trabajando juntos en un dispositivo 'solar a combustible' que permite la conversión de la luz solar directamente en un combustible como el hidrógeno gaseoso.Los pilares tienen dos funciones aquí: no solo aumentan la cantidad de luz solar que se puede capturar, sino que también aumentan el área de superficie de reacción en la que se puede producir hidrógeno. Además, los pilares se pueden usar para hacer que las células solares sean más eficientesSin embargo, el profesor de la Universidad de Twente, Jurriaan Huskens, no espera que esto valga especialmente la pena para los paneles solares normales debido a los mayores costos de producción. Sin embargo, la tecnología podría resultar útil para tecnologías específicas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Twente . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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