Las células solares ultrafinas utilizan mucho menos material, se fabrican más rápido e incluso se aplican en superficies flexibles o curvas, en comparación con las tecnologías convencionales. Sin embargo, cuando la capa absorbente es demasiado delgada, las células pierden rendimiento porque no captan suficiente luz y la energía se escapa por la parte trasera. Para resolver este problema, un equipo de investigación del Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL), en colaboración con otras instituciones de investigación, como la Universidad de Uppsala (Suecia), ha desarrollado un ‘espejo’ nanoestructurado que consigue mantener el rendimiento de las células solares.
Al incorporar una capa ultrafina de oro estampada y encapsularla con óxido de aluminio, el equipo creó un contacto trasero que refleja la luz hacia la célula solar y mitiga las pérdidas de energía en la interfaz trasera.
La innovación no solo reside en el diseño, sino también en su fabricación. Mediante la litografía de nanoimpresión en un solo paso, los investigadores evitaron los costosos procesos de nanofabricación de varios pasos que suelen requerir este tipo de arquitectura.
Mejora de las células solares en la absorción de luz
Al probarse en células solares ultrafinas ACIGS ((Ag,Cu)(In,Ga)Se₂), la nueva arquitectura mejoró la eficiencia de conversión de energía, principalmente porque las nanoestructuras mejoraron la absorción de luz dentro de la célula. El método demostró su mayor eficacia a una temperatura de fabricación más baja, de 450 °C. Esto no solo mantuvo la estabilidad de la arquitectura, evitando los problemas de difusión que suelen causar las capas de oro, sino que también facilitó la compatibilidad del proceso con sustratos flexibles, abriendo la puerta a aplicaciones solares ligeras y versátiles.
Según los investigadores, esta arquitectura ofrece una forma eficaz de gestionar la luz y reducir la recombinación de interfaces en dispositivos ultrafinos, manteniendo al mismo tiempo la practicidad de la fabricación. Este proyecto acerca más la creación de células solares ligeras y flexibles lo suficientemente eficientes para aplicaciones prácticas.