Células solares de grosor atómico

No se puede obtener nada menos grueso que esto: el novedoso material de gradeno consistente en una capa de un solo átomo de carbono de espesor, exhibe unas propiedades electrónicas muy especiales. Como resultado, hay otros materiales también, que puede abrir nuevas e interesantes posibilidades tecnológicas si están dispuestos en una o muy pocas capas atómicas. Ahora un grupo de investigadores ha tenido éxito en la creación de un diodo hecho de diseleniuro de tungsteno. Los experimentos muestran que este material podría ser usado para crear células solares ultrafinas.

Al menos desde que se dió el premio Nobel en 2010 al creador del grafeno, los "cristables bidimensionales" hechos de átomos de carbono han sido considerados como unos de los más prometedores materiales en electrónica. El grafeno puede soportar la tensión mecánica extrema y tiene grandes propiedades optoelectrónicos. Con grafeno como un detector de luz, las señales ópticas pueden ser transformados en impulsos eléctricos en escalas de tiempo extremadamente cortas.

Sinn embargo el grafeno no es adecuado para una aplicación muy similar: la construcción de células solares. Los estados electrónicos en el grafeno no son muy prácticos para crear células fotovoltáicas. Por tanto, los científicos han comenzado a buscar otros materiales, similares al grafeno, que se puedan disponer en capas ultrafinas, pero tengan mejores propiedades electrónicas.

El material elegido fue diseleniuro de tungsteno, consistente en una capa de átomos de tungsteno, los cuales están conectados por átomos de selenio por encima y por debajo de un plano de tungsteno. El material absorbe la luz, de forma parecida al grafeno, pero en diseleniuro de tungsteno, esta luz puede ser usada para crear energía eléctrica.

La capa es tan fina que el 95% de la luz pasa a través de ella, pero una décima parte del 5% restante, la cual es absorbida por el material, se convierte en corriente eléctrica. Por tanto, la eficiencia interna es bastante alta. Una gran porción de luz incidente puede ser usada si varias de las capas ultrafinas se apilan una encima de la otra, pero a veces la alta transparencia puede ser un útil efecto colateral.

Hoy en día, las células solares estándar estan hechas en su mayoría de silicio, y son bastante voluminosas e inflexibles. Los materiales orgánics también se usan para aplicaciones optoeléctricas, pero envejecen bastante rápido. Una gran ventaja de las estructuras bidimensionales de capas de un solo átomo es su cristalinidad. Las estructuras de cristal dan la estabilidad.

Via Tuwein