Cientistas da Universidade ITMO sugeriram um novo revestimento de célula solar que combina as características de um eletrodo e as de uma estrutura de captura de luz. O revestimento permitiu aos pesquisadores reduzir a luz refletida e evitar o superaquecimento da célula solar, aumentando assim sua eficiência geral em 20 por cento. Além disso, o método sugerido pode ser atraente para aplicações industriais devido ao seu custo relativamente baixo e simplicidade. Os resultados da pesquisa foram publicados em Cartas de Óptica .

Uma ampla gama de materiais pode ser usada hoje para a produção de células solares. Células solares baseadas em silício amorfo, por exemplo, são basicamente películas transparentes finas que podem ser aplicadas a qualquer superfície, incluindo vidros de janela. Quando se trata de fabricação de células solares, é crucial encontrar maneiras de diminuir a reflexão da luz das células e evitar o superaquecimento do eletrodo transparente, o que impede que as células solares funcionem corretamente. Outra questão importante é otimizar a espessura de uma camada ativa de modo que cada fóton que atinge a célula solar seja convertido em eletricidade.

Agora, cientistas da ITMO University criaram uma nova maneira de resolver esses problemas, colocando partículas de sílica dentro do eletrodo superior. A estrutura resultante funcionou como um eletrodo, bem como um revestimento anti-luz focalizando a luz na célula solar. "Para criar tais estruturas na superfície de uma célula solar, usamos o método de deposição de camada atômica de óxido de alumínio e zinco. Nós literalmente construímos esses eletrodos átomo por átomo, "explica Mikhail Omelyanovich, autor principal do artigo. "Como resultado, a eficiência geral da célula solar é melhorada em 20 por cento. O que é mais, tal eletrodo pode ser usado para células solares finas compostas de qualquer material além do silício amorfo. "

A equipe levou vários anos para desenvolver um método de fabricação de célula solar acessível que fosse atraente para a indústria. "Três anos atrás, tentamos cobrir a superfície da célula com microesferas. Apesar de melhorar a absorção de luz significativamente, a principal desvantagem era uma alta taxa de refletância. Pensamos em remover a parte superior das microesferas para fazer algo semelhante a uma lente que focalizaria a luz na célula solar. Contudo, ao trabalhar na realização prática dessa ideia, encontramos uma estrutura muito melhor. No todo, a solução final excedeu nossas expectativas com base em cálculos teóricos, "diz Mikhail.

De acordo com os autores, a fabricação de células solares com tais revestimentos de superfície não requer tecnologia complexa e o processo pode ser facilmente adaptado para produção em massa.