p Os cientistas da Rice University criaram um processo de uma etapa para a produção de materiais altamente eficientes que permitem que a quantidade máxima de luz solar alcance uma célula solar. p O laboratório do químico Andrew Barron, do Rice, encontrou uma maneira simples de gravar picos em nanoescala em silício que permite que mais de 99 por cento da luz solar atinja os elementos ativos das células, onde pode ser transformado em eletricidade.

p A pesquisa do estudante de pós-graduação de Barron e Rice e autor principal Yen-Tien Lu aparece na Royal Society of Chemistry's Journal of Materials Chemistry A .

p Quanto mais luz é absorvida pelos elementos ativos de um painel solar, mais energia produzirá. Mas a luz tem que chegar lá. Os revestimentos em uso atualmente que protegem os elementos ativos deixam passar a maior parte da luz, mas também refletem um pouco. Várias estratégias reduziram a refletância para cerca de 6 por cento, Barron disse, mas o anti-reflexo é limitado a um intervalo específico de luz, ângulo de incidência e comprimento de onda.

p Digite o silício preto, assim chamado porque quase não reflete luz. O silício preto é simplesmente silício com uma superfície altamente texturizada de picos ou poros em nanoescala que são menores que o comprimento de onda da luz. A textura permite a coleta eficiente de luz de qualquer ângulo - do nascer ao pôr do sol.

p Barron e Lu substituíram um processo de duas etapas que envolvia deposição de metal e corrosão química sem eletrodos por uma única etapa que funciona em temperatura ambiente.

p O ensopado químico que torna isso possível é uma mistura de nitrato de cobre, ácido fosforoso, fluoreto de hidrogênio e água. Quando aplicado a um wafer de silício, o ácido fosforoso reduz os íons de cobre a nanopartículas de cobre. As nanopartículas atraem elétrons da superfície da pastilha de silício, oxidando-o e permitindo que o fluoreto de hidrogênio queime nanoporos em forma de pirâmide invertida no silício.

p O ajuste fino do processo resultou em uma camada preta de silício com poros tão pequenos quanto 590 nanômetros (bilionésimos de metro) que deixam passar mais de 99% da luz. (Por comparação, um limpo, wafer de silício não gravado reflete quase 100 por cento da luz.)

p Barron disse que os espinhos ainda precisam de um revestimento para protegê-los dos elementos, e seu laboratório está trabalhando em maneiras de encurtar o processo de oito horas necessário para realizar a gravação no laboratório. Mas a facilidade de criar silício preto em uma etapa o torna muito mais prático do que os métodos anteriores, ele disse.