Científicos de la Universidad de Stanford han creado una estructura nanométrica capaz de absorber casi el 100% de la luz incidente de una determinada longitud de onda. El estudio, publicado por la revista Nano Letters, abre la puerta a nuevas obleas fotosensibles de un gran rendimiento y una significativa reducción de costes de fabricación.

Según Stacey Bent, uno de los miembros del equipo de investigación en Stanford University, lograr la completa absorción de la luz visible con una cantidad mínima de material es altamente deseable para muchas aplicaciones, incluyendo la conversión de energía solar en combustible y electricidad. Para el estudio se crearon finísimas obleas salpicadas de miles de millones de partículas esféricas de oro. Cada nanodot de oro era de unos 14 nanómetros de altura por 17 de ancho. En el experimento, los científicos fueron capaces de sintonizar los nanopuntos de oro como si se tratara de la cuerda de una guitarra, para absorber las ondas de luz de color rojizo – naranja de alrededor de 600 nanómetros de largo.

Obleas nanodot

Para la fabricación de estas obleas de oro se usó una técnica denominada litografía de copolímero bloque, en la que cada oblea contiene alrededor de 520.000 millones de nanopuntos por pulgada cuadrada y están dispuestas hexagonalmente en forma de panal de abeja. El recubrimiento de las obleas con otra capa que cubre las partículas y las dota de mayor absorción de luz, se realizó mediante un proceso de deposición de capas atómicas.

Resultados

Sorprende pensar que las obleas utilizadas son 1.000 veces más finas que la película de capa fina empleada en la fabricación de paneles solares amorfos. El volumen de cada punto es equivalente a una capa de oro de sólo 1,6 nanómetros de espesor, por lo que es el absorbente más delgado de la luz visible de la historia y el más potente ya que absorbe el 99% del espectro de luz de color rojizo-naranja.

El siguiente paso para los científicos es demostrar que la tecnología puede ser utilizada en las células solares reales. Para eso deberán dotar a la estructura de recubrimientos semiconductores que porten la energía absorbida.

En cuanto a la utilización del oro como material absorbedor, los investigadores apuntan a que la plata es el siguiente paso ya que es más barata y mejor desde el punto de vista óptico.