Els investigadors diuen que l'avenç podria conduir a la producció de panells solars més prims, lleugers i flexibles que es podrien utilitzar per alimentar més llars i utilitzar-los en una gamma més àmplia de productes.
L'estudi --dirigit per investigadors de la Universitat de York i realitzat en col·laboració amb la Universitat NOVA de Lisboa (CENIMAT-i3N), va investigar com els diferents dissenys de superfícies van afectar l'absorció de la llum solar a les cèl·lules solars, que es van unir per formar panells solars.
Els científics van trobar que el disseny del tauler d'escacs millorava la difracció, la qual cosa augmentava la probabilitat d'absorbir la llum que després s'utilitza per crear electricitat.
El sector de les energies renovables busca constantment noves maneres d'augmentar l'absorció de llum de les cèl·lules solars en materials lleugers que es poden utilitzar en productes des de teules fins a veles de vaixells i equips de càmping.
El silici de grau solar, que s'utilitza per crear cèl·lules solars, és molt energètic per produir, de manera que crear cèl·lules més primes i canviar el disseny de la superfície les faria més barates i més respectuoses amb el medi ambient.
El doctor Christian Schuster, del Departament de Física, va dir: "Hem trobat un truc senzill per augmentar l'absorció de cèl·lules solars primes. Les nostres investigacions mostren que la nostra idea en realitat rivalitza amb la millora de l'absorció de dissenys més sofisticats, alhora que absorbeix més llum a la profunditat del pla i menys llum prop de la pròpia estructura superficial.
"La nostra regla de disseny compleix tots els aspectes rellevants de la captura de llum per a les cèl·lules solars, obrint el camí per a estructures difractives senzilles, pràctiques i alhora excepcionals, amb un impacte potencial més enllà de les aplicacions fotòniques.
"Aquest disseny ofereix potencial per integrar encara més les cèl·lules solars en materials més prims i flexibles i, per tant, crear més oportunitats per utilitzar l'energia solar en més productes".
L'estudi suggereix que el principi de disseny podria afectar no només al sector de les cèl·lules solars o LED, sinó també en aplicacions com ara escuts acústics de soroll, panells trencavents, superfícies antilliscants, aplicacions de biodetecció i refrigeració atòmica.
El doctor Schuster va afegir:"En principi, desplegaríem deu vegades més energia solar amb la mateixa quantitat de material absorbent: cèl·lules solars deu vegades més primes podrien permetre una ràpida expansió de la fotovoltaica, augmentar la producció d'electricitat solar i reduir molt la nostra petjada de carboni.
"De fet, com que refinar la matèria primera de silici és un procés tan intensiu d'energia, les cèl·lules de silici deu vegades més primes no només reduirien la necessitat de refineries, sinó que també costarien menys, i per tant potenciarien la nostra transició cap a una economia més verda".
Les dades del Departament d'Empresa, Energia i Estratègia Industrial mostren que l'energia renovable, inclosa l'energia solar, va representar el 47% de la generació d'electricitat del Regne Unit durant els primers tres mesos del 2020.
Hora de publicació: 12-abril-2023