(NC&T) Las nuevas células solares capturan los fotones de la luz del Sol usando una serie de estructuras semejantes a "torres" en miniatura. Las células podrían encontrar aplicaciones a corto plazo para proporcionar energía a naves espaciales, y en la mejora de la eficiencia de los materiales de revestimiento fotovoltaico. También podrían llevar a cambiar el diseño de paneles solares para una gama amplia gama de aplicaciones.

"Nuestra meta es recolectar hasta el último fotón disponible en nuestras células", declara Jud Ready, investigador en ingeniería del Laboratorio de Sistemas Electro-Ópticos del Instituto de Investigaciones Tecnológicas de Georgia (GTRI por sus siglas en inglés). "Capturando más luz en nuestras estructuras en 3D, podemos utilizar conjuntos fotovoltaicos mucho más pequeños. En un satélite o nave espacial esto significaría menos peso y menos espacio ocupado por el sistema fotovoltaico".

Las células fotovoltaicas del GTRI atrapan la luz entre sus estructuras en forma de torres, las cuales miden unas 100 micras de altura, y 40 por 40 micras de base. La separación entre las torres es de 10 micras. Están hechas a partir de conjuntos que contienen millones de nanotubos de carbono alineados verticalmente. Las células solares convencionales, planas, reflejan una porción significativa de la luz que incide sobre ellas, reduciendo la cantidad de energía absorbida.

Como las estructuras en forma de torres pueden atrapar y absorber la luz recibida desde muchos ángulos diferentes, las nuevas células mantienen su eficacia incluso cuando el Sol no incide directamente sobre ellas. Esto podría permitir su empleo en vehículos espaciales sin el sistema mecánico de orientación que mantiene los paneles solares en la posición requerida en cada momento, reduciendo el peso y la complejidad del sistema y mejorando su fiabilidad.

(Jud Ready muestra una célula tridimensional.) (Foto: Georgia Tech/Gary Meek) La eficiencia de estas células se incrementa a medida que la luz del Sol abandona la perpendicular, por lo que el sistema no necesita un mecanismo para hacerlas girar. La capacidad de las nuevas células para absorber virtualmente toda la luz que incide sobre ellas también facilita el incremento de la eficiencia con que convierten en corriente eléctrica los fotones que absorben. Como las células fotovoltaicas con relieve absorben más fotones que las convencionales, pueden fabricarse en capas más delgadas, permitiendo que los electrones circulen con mayor rapidez, reduciendo la probabilidad de que tenga lugar la recombinación. Esto mejora "la eficiencia cuántica", el ritmo bajo el cual los fotones absorbidos se convierten en electrones.