p As células solares de filme fino feitas de silício cristalino são baratas e atingem eficiências de cerca de 14 por cento. Contudo, eles poderiam se sair ainda melhor se suas superfícies brilhantes refletissem menos luz. Uma equipe liderada pelo Prof. Christiane Becker do Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) agora patenteou uma nova solução sofisticada para este problema p "Não é suficiente simplesmente trazer mais luz para a célula, "diz Becker. Essas estruturas de superfície podem até mesmo reduzir a eficiência ao prejudicar as propriedades eletrônicas do material.

p A ideia de que David Eisenhauer desenvolveu como parte de seu doutorado na equipe de Becker parece bastante simples, mas requer uma abordagem completamente nova:produzir uma estrutura que se comporte "opticamente áspero" e espalhe a luz, mas ao mesmo tempo fornece uma superfície "lisa" na qual a camada de silício (a camada mais importante da célula solar) pode crescer virtualmente sem defeitos.

p O procedimento consiste em várias etapas:primeiro, os pesquisadores imprimem uma nanoestrutura otimizada em uma camada precursora de óxido de silício ainda líquida que é então curada com luz ultravioleta e calor. Isso cria minúsculos, elevações cilíndricas regularmente dispostas que são ideais para capturar luz. Contudo, a camada absorvente de silício cristalino não pode crescer perfeitamente nesta superfície áspera, portanto, essas estruturas têm um efeito desfavorável na qualidade da célula solar. Para resolver este conflito, uma camada muito fina de óxido de titânio é revestida por rotação no topo da nanoestrutura para produzir uma superfície relativamente lisa na qual o material absorvente real pode ser depositado e cristalizado.

p O revestimento tem o nome descritivo "SMART" para uma textura tridimensional anti-reflexo suave. Ele reduz os reflexos e traz mais luz para a camada absorvente sem prejudicar suas propriedades eletrônicas. O procedimento agora está patenteado.

p Christiane Becker dirige um Grupo de Jovens Investigadores no HZB financiado pelo BMBF no âmbito do programa NanoMatFutur. Como parte do BerOSE Joint Lab, ela trabalha em estreita colaboração com o Zuse Institute para usar simulações de computador para compreender os efeitos da nanoestruturação nas propriedades dos materiais.