Efecto cuántico en nanocristales de silicio

Según un artículo publicado esta semana en SmallTimes.com, investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (National Renewable Energy Laboratory o NREL) del Departamento de Energía de los EEUU, en colaboración con Innovalight, afirman haber encontrado un nuevo e importante efecto llamado MEG (Multiple Exciton Generation) que tiene lugar de forma eficaz en los nanocristales de silicio. El resultado es la formación de más de un electrón por fotón absorbido.

El silicio es el material semiconductor predominante actualmente en las células solares y representa el 93% del mercado de las células fotovoltaicas. Hasta este descubrimiento, las investigaciones apuntaban a que el efecto MEG tenía lugar únicamente en nanocristales (también llamados puntos cuánticos) de materiales semiconductores que no se utilizan actualmente en las células solares presentes en el mercado, y que contienen materiales dañinos para el medioambiente (como el plomo). Los nuevos resultados abren la puerta a una posible aplicación de este efecto para mejorar considerablemente la eficacia de conversión de las células solares basadas en silicio, dado que la mayoría de la energía del sol se convierte en electricidad.

Se trata de un paso fundamental para hacer que la energía solar sea más competitiva frente a las fuentes de energía convencionales.

En un trabajo publicado el 24 de julio en la versión en línea de la revista Nano Letters Journal editada por la American Chemical Society, un equipo del NREL señaló que los nanocristales de silicio o puntos cuánticos obtenidos de Innovalight pueden producir más de un electrón a partir de fotones individuales de luz solar con longitudes de onda inferiores a 420nm. Según el equipo cuando las células solares fotovoltaicas de hoy en día absorben un fotón de luz solar, alrededor del 50% de la energía incidentese pierde en forma de calor. El efecto MEG permite convertir parte de esta energía (la que se pierde en forma de calor) en más electricidad.

Fuente: Smalltimes